流水線型(Pipeline)ADC由于能夠同時(shí)滿足高精度和高采樣率的需求，在高性能數(shù)據(jù)采集和儀器系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、通信測(cè)試設(shè)備、軟件無線電等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。高采樣速率往往伴隨著較高的功耗，而客戶群體又對(duì)高速ADC的功耗較為敏感。首先，降低ADC功耗可以減少散熱，降低系統(tǒng)功耗，提升可靠性(減緩失效)和降低成本(減少使用復(fù)雜的散熱系統(tǒng))；其次，隨著便攜性電子設(shè)備的普及，更長(zhǎng)的設(shè)備續(xù)航時(shí)間也是工業(yè)、醫(yī)療和通信等領(lǐng)域的迫切需求。

士模推出業(yè)界極低功耗14位250MSPS Pipeline ADC CM3432，可在全信號(hào)帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)超低功耗及優(yōu)異性能。CM3432采用士模原創(chuàng)的高可靠性環(huán)形放大器(Robust Ring-Amp)技術(shù)，相比國(guó)際競(jìng)品可節(jié)省60%的功耗。低功耗與高性能的完美結(jié)合，不僅能使測(cè)量測(cè)試以及通信等應(yīng)用具備寬帶寬與高靈敏度，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)更高的效率和密度。

產(chǎn)品亮點(diǎn)

CM3432是一款低功耗、高速、14位集成雙通道Pipeline ADC，采樣率最高達(dá)250MSPS。

• 采用原創(chuàng)的高可靠性環(huán)形放大器(Robust Ring-Amp)技術(shù)，在250MSPS采樣率下每通道功耗僅為160mW，功耗較國(guó)際競(jìng)品AD9643降低60%，提供了行業(yè)領(lǐng)先的低功耗性能。同時(shí)保證高中頻條件下優(yōu)異的信噪比(SNR)和無雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)，在185MHz輸入信號(hào)頻率條件下SNR為69.4dB，SFDR為80dB。
• 內(nèi)置高精度、低溫漂電壓基準(zhǔn)源，采用高線性度低噪聲ADC前端采樣電路、低抖動(dòng)時(shí)鐘分發(fā)電路以及數(shù)字校正功能。采用LVDS接口輸出ADC的采樣數(shù)據(jù)，同時(shí)也提供CMOS接口模式，兼顧高速和低功耗接口需求。

技術(shù)亮點(diǎn)

高可靠性環(huán)形放大器(Robust Ring-Amp)

CM3432采用Pipeline架構(gòu)實(shí)現(xiàn)高速模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換。余差放大器是Pipeline ADC中最關(guān)鍵的模塊，其精度直接決定了ADC的性能。傳統(tǒng)余差放大器采用基于密勒補(bǔ)償?shù)亩嗉?jí)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)，存在功耗高、噪聲大等問題。與傳統(tǒng)的密勒補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器相比，環(huán)形放大器具有低功耗、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。

然而，早期的環(huán)形放大器結(jié)構(gòu)存在穩(wěn)定性問題，會(huì)給ADC產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性和可靠性埋下隱患。具體來說，環(huán)形放大器的穩(wěn)定性由位于輸出級(jí)的主極點(diǎn)決定。早期的環(huán)形放大器的主極點(diǎn)頻率對(duì)工藝角、電源電壓和環(huán)境溫度(即Process，Voltage, Temperature，簡(jiǎn)稱PVT)較為敏感，導(dǎo)致穩(wěn)定性隨PVT變化而惡化。

士模微電子提出了高可靠性環(huán)形放大器(Robust Ring-Amp)技術(shù)，解決了PVT穩(wěn)定性這一技術(shù)難題，不僅實(shí)現(xiàn)了更低功耗的產(chǎn)品，同時(shí)保障了在工業(yè)環(huán)境下性能穩(wěn)定。在相同精度和采樣率條件下，CM3432僅為國(guó)際競(jìng)品AD9643功耗的40%，取得了極具競(jìng)爭(zhēng)力的功耗優(yōu)勢(shì)。

可靠性設(shè)計(jì)
為滿足客戶對(duì)產(chǎn)品可靠性的高要求，在功能設(shè)計(jì)的同時(shí)，需要對(duì)潛在的失效模式及機(jī)理進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。以保護(hù)電路為例，CM3432采用對(duì)電源/地添加ESD保護(hù)二極管，實(shí)現(xiàn)對(duì)IO的ESD防護(hù)。對(duì)于部分高速高性能IO，通過ESD打壓模型精確優(yōu)化ESD保護(hù)二極管尺寸，實(shí)現(xiàn)AC性能和可靠性協(xié)同優(yōu)化。對(duì)于部分敏感IO，在信號(hào)路徑中增加串聯(lián)電阻，以提高ESD能力。電源地之間添加Power Clamp以保障泄放通路，最終CDM為250V，HBM為1500V。

高速Pipeline ADC配套產(chǎn)品

基準(zhǔn)源

• CM5102(競(jìng)品AD780/ADR431/ADR421)，可以選擇性輸出2.5V和3V電壓，最大溫漂5ppm/℃，可以滿足絕大多數(shù)場(chǎng)景。
• CM5415(競(jìng)品LT1021/ADR425/ADR435)，高精密5V齊納基準(zhǔn)源，最大溫漂5ppm/℃，保證了優(yōu)異的噪聲性能以及極低的溫漂。
• CM5405(競(jìng)品LT1021/ADR4550)，可以輸出5V電壓，最大溫漂3ppm/℃，更能滿足工業(yè)醫(yī)療等應(yīng)用場(chǎng)景。

放大器

• CM4141(競(jìng)品AD8628)，超低失調(diào)電壓斬波軌到軌輸入輸出，可做基準(zhǔn)源緩沖器。

LDO

• CM614x(競(jìng)品LT1963)，1.5A，低噪聲，快速瞬態(tài)響應(yīng)穩(wěn)壓器。
• CM6121(競(jìng)品LT3045)，500mA，超低噪聲和PSRR。

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質(zhì)量與服務(wù)

對(duì)高性能的極致追求也包含了對(duì)質(zhì)量的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，只有精益求精的工匠精神才能做到兩者的兼顧。為滿足工業(yè)客戶對(duì)產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性和可靠性的高要求，士模已經(jīng)建立整套從研發(fā)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、批量生產(chǎn)驗(yàn)證測(cè)試到客戶應(yīng)用參考設(shè)計(jì)及支持、售后失效分析等產(chǎn)品全生命流程的支持和服務(wù)體系。

質(zhì)量保障

• 產(chǎn)品質(zhì)量：工程階段/量產(chǎn)階段/產(chǎn)品生命周期內(nèi)均對(duì)產(chǎn)品的制成能力/SPC/PFMEA/ControlPlan/變更管理有明確的管控要求及效果確認(rèn)。
• 可靠性及失效分析：參考工規(guī)/車規(guī)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行嚴(yán)苛的Qual及量產(chǎn)監(jiān)控可靠性，具備失效分析流程及第三方合作的實(shí)驗(yàn)室。
• 售后質(zhì)量：按照2485原則處理客戶訴求及現(xiàn)場(chǎng)支持分析，建立可追溯性管理制度進(jìn)行異常追蹤及品質(zhì)管理；遵循J-STD-046進(jìn)行變更管理。

技術(shù)服務(wù)

• 系統(tǒng)解決方案：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化，對(duì)信號(hào)采集系統(tǒng)的要求也是多樣的。士模FAE團(tuán)隊(duì)擁有一流的從原理圖、PCB到嵌入式開發(fā)的技術(shù)背景，目前在北京、上海、蘇州、武漢和深圳均有貼近客戶的布局，可以和客戶一起設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和實(shí)現(xiàn)各種不同信號(hào)采集系統(tǒng)的解決方案。
• 全方位技術(shù)支持：發(fā)揮產(chǎn)品全正向設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，依托扎根于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的研發(fā)、AE和FAE團(tuán)隊(duì)，士?？梢詾榭蛻籼峁┮徽臼郊夹g(shù)服務(wù)，及時(shí)解決客戶在產(chǎn)品應(yīng)用過程中的技術(shù)問題。