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7-2017

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Bauelemente

Bauelemente 18-Bit-Achtkanal-ADC mit gepufferten Picoampere-Eingängen Analog Devices GmbH adi-germany@analog.com www.analog.com Analog Devices, Inc. präsentierte den LTC2358-18, einen simultan abtastenden 18-Bit/8-Kanal- SAR-A/D-Wandler (Successive Approximation Register ADC) mit integrierten Picoamp-Eingangspuffern. Miniaturisierung Die fortschreitende Miniaturisierung elektronischer Produkte verlangt nach immer kleineren Bauteilen. Der LTC2358-18 macht externe Eingangsschaltungen zur Signalaufbereitung überflüssig und spart dadurch signifikant Leiterplattenfläche im Vergleich zu A/D-Wandlern mit nicht-gepufferten Switched- Capacitor-Eingängen. Pro Kanal werden insgesamt drei Verstärker, sechs Widerstände und zwei Kondensatoren eingespart – bei acht Kanälen sind das insgesamt 88 Bauteile. Materialkosten einsparen Das spart sowohl Materialkosten als auch Leiterplattenfläche in erheblichem Maße und reduziert zudem den Stromverbrauch um mehr als 40%. Durch seine Picoamp-Eingänge und seine CMRR-Spezifikation von 128 dB über einen Gleichtaktspannungs-Bereich von 30 V kann der LTC2358-18 direkt Signale von Sensoren unterschiedlichster Art verarbeiten, und das mit einer Genauigkeit, die herkömmlichen Lösungen zumindest ebenbürtig ist. Umsetzerzyklus per Software Der LTC2358-18 digitalisiert acht Kanäle mit einer Abtastrate von 200 ksps pro Kanal und ist dank individuell konfigurierbarer SoftSpan-Eingangsbereiche besonders vielseitig einsetzbar. Für jeden der acht Eingänge kann für jeden Umsetzerzyklus per Software einer der folgenden Eingangsbereiche gewählt werden: ±10,24 V; 0 bis 10,24 V; ±5,12 V oder 0 bis 5,12 V. Dadurch kann der ADC unipolare, echt bipolare, volldifferentielle oder beliebige Eingangssignale digitalisieren. Die differentiellen Analogeingänge haben einen weiten Gleichtaktspannungs-Bereich von 30 V und ermöglichen dadurch die direkte Digitalisierung unterschiedlichster Signale; das vereinfacht das Design der Signalkette. Durch die Kombination aus einzigartiger Flexibilität hinsichtlich der Eingangssignale, einer rekordverdächtigen maximalen INL von nur ±3,5 LSB, einer Auflösung von 18 Bit ohne fehlende Codes und einem SNR von 96,4 dB ist der LTC2358-18 eine optimale Lösung für hochanspruchsvolle Anwendungen wie industrielle Prozesssteuerungen, Mess- und Prüfgeräte, Netzspannungsüberwachungs- Systeme oder Motorsteuerungen. Hochgenaue interne Referenz Der LTC2358-18 verfügt über eine hochgenaue interne Referenz mit einem Temperaturkoeffizienten von max. 20 ppm/K und einen internen Referenzbuffer für hochgenaue One-Shot- Messungen, das spart Platz auf dicht gepackten Leiterplatten. Bei Bedarf kann der Analog- Eingangsspannungsbereich durch Verwendung einer externen 5-V-Referenz auf ±12,5 V erweitert werden. Bei gleichzeitiger A/D-Wandlung in allen acht Kanälen mit jeweils 200 ksps pro Kanal verbraucht der ADC gerade einmal 219 mA. Der Chip verfügt über Nap- und Power-Down-Modi zur Reduktion der Leistungsaufnahme bei verringerter Abtastrate. Der LTC2358-18 überzeugt nicht nur durch hervorragende Analog-Spezifikationen, sondern auch durch ungewöhnliche Flexibilität auf der digitalen Ebene. So kann der Anwender beispielsweise über entsprechende Pins zwischen zwei seriellen Schnittstellen wählen: SPI CMOS oder LVDS. Durch den großen Digital-Ausgangspegelbereich ist der ADC ausgangsseitig mit allen CMOS-Logikpegeln zwischen 1,8 und 5 V kompatibel. Im CMOS-Modus kann der Anwender zwischen einem und acht seriellen Ausgangsdaten- Lanes wählen und so die Busbreite und den Datendurchsatz optimieren. Der LVDS-Modus ermöglicht eine störungsarme Hochgeschwindigkeits-Kommunikation mittels differenzieller Signale über größere Entfernungen hinweg. Dank der beiden I/O-Schnittstellen kann der LTC2358-18 sowohl mit älteren Mikrocontrollern als auch mit aktuellen FPGAs kommunizieren. Der LTC2358-18 führt zusammen mit dem LTC2358-16 eine Familie mehrkanaliger, simultan abtastender und gepufferter 18/16-Bit-SAR-ADCs an. Der Chip ist für den Temperaturbereich von -40 bis +125 °C spezifiziert und besitzt ein 7 x 7 mm großes, 48-poliges LQFP- Gehäuse, das mit der nichtgepufferten Version LTC2348-18 anschlusskompatibel ist. Die Leistungsaufnahme wird mit nur 219mW angegeben. ◄ 40 hf-praxis 7/2017

Bauelemente Breitbandige HF-Synthesizer ermöglichen kleine Systemabmessungen extrem geringes VCO-Phasenrauschen, sehr geringe Signalspitzen (Spurs) durch Integer- Boundary- bzw. Phasendetektor sowie eine hohe Phasenvergleichsfrequenz aus. SiGe-BiCMOS-Prozess Die auf Basis des proprietären, fortschrittlichen SiGe-BiC- MOS-Prozesses von ADI entwickelten Bausteine ADF5356 und ADF4356 bieten ein branchenführend geringes VCO-Phasenrauschen (-113 dBc/Hz bei 100 kHz Offset und 5 GHz) mit einem integrierten RMS-Jitter von nur 97 fs (von 1 kHz bis 20 MHz) sowie in ganzzahligen Kanälen ein Grundrauschen von -227 dBc/ Hz. Die durch den Phasendetektor bedingten Störsignale sind typisch kleiner als -85 dBc. Die Phasendetektor-Vergleichsfrequenz kann bis zu 125 MHz betragen. ADISimPLL Die HF-Synthesizer lassen sich einfach in Designs integrieren und werden durch ADIsimPLL unterstützt. ADISimPLL ist ein umfassende, einfach anwendbare Design- und Simulationswerkzeug von Analog Devices für PLL-Synthesizer, welches es ermöglicht, das Phasenrauschen, die Einrastzeit, den Jitter und andere Designaspekte zu simuliere. Um Designern eine Upgrademöglichkeit zu bieten, sind die Synthesizer pinkompatibel zu den bisherigen Bausteinen ADF5355 und ADF4355 von Analog Devices. ◄ Analog Devices GmbH adi-germany@analog.com www.analog.com Analog Devices, Inc. kündigte mit dem ADF5356 einen breitbandigen 13,6-GHz-Synthesizer der nächsten Generation mit integriertem VCO an. Der Baustein adressiert Anwendungen wie beispielsweise die Mobilfunk- Infrastruktur, Mikrowellen- Richtfunkstrecken, elektronische Prüf- und Messsysteme oder auch Satelliten-Terminals. In der Leistungsfähigkeit vergleichbar ist das ergänzend angebotene Synthesizer-Produkt ADF4356 für Frequenzen bis 6,8 GHz. Der ADF5356 erzeugt HF- Signale von 53,125 MHz bis 13,6 GHz ohne jede Lücke im Frequenzbereich, was seinen Einsatz als Multiband-Synthesizer erlaubt. Dies wiederum gestattet den Verzicht auf mehrere bandspezifische VCO/Synthesizer-Produkte und reduziert damit den Bauteileaufwand, die benötigte Leiterplattenfläche und die Leistungsaufnahme. Der große Frequenzbereich wird zudem ohne Abstriche an der Leistungsfähigkeit erreicht, denn der ADF5356 zeichnet sich durch eine überragende PLL-FOM (Figure of Merit), hf-praxis 7/2017 41

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