Potenzial von Hochleistungs-A/D-Wandlern voll ausschöpfen

Neue Generation von Volldifferenzverstärkern Texas Instruments stellte heute einen neuen Volldifferenzverstärker vor, der sich durch beste Rausch- und Verzerrungswerte auszeichnet und sich zur Ansteuerung hochleistungsfähiger A/D-Wandler bis hinauf zu 100 MHz eignet. Die im Vergleich zu früheren marktführenden Volldifferenzverstärkern um ein Drittel verbesserte Einschwingzeit prädestiniert den neue 1,9-GHz-Baustein unter dem Namen THS4509 für anspruchsvolle Einsatzfelder, beispielsweise Test- und Messgeräte, medizinische Bildverarbeitung, Mobilfunk-Infrastruktur und industrielle Applikationen.

Der THS4509 wird mit dem einzigartigen BiCom-III Silizium-Germanium-Prozess von TI gefertigt, der durch die Integration komplementärer Bipolar-Transistoren auf einem Schaltkreis ein unübertroffenes Eingangsspannungsrauschen von 2,0 nV/rtHz, einen Dynamikbereich von -80 dBc in der zweiten bzw. -87 dBc in der dritten Ordnung bei jeweils 70 MHz (2 Vpp an 200 Ohm Last) und eine Einschwingzeit von 2 ns bei einem Ausgangsschritt von 2V ermöglicht. In Verbindung mit dem 14-Bit-A/D-Wandler ADS5500 entsteht bei einer Ansteuerung mit 125 MSPS und einer Eingangsfrequenz von 70 MHz ein System mit einem bisher unerreichten Leistungsniveau. Der SFDR-Wert (Spurious-Free Dynamic Range) beträgt 81 dBc bei einem Ton bzw. 89 dBc bei zwei Tönen mit 5 MHz Abstand. Der Rauschabstand (SNR) beträgt 70,1 dBFS.
BiCom-III ist der einzige SiGe-Prozess in der Branche, mit dem sich komplementäre NPN- und PNP-Bipolartransistoren auf einem Chip integrieren lassen. Dies ermöglicht hochleistungsfähige Analog- und Mischsignalprodukte, die hohe Geschwindigkeit, niedrige Betriebssppannung und einen verbesserten Dynamikbereich verbinden. Dadurch können Entwickler optimale Ergebnisse erzielen, ohne dass dafür komplexe Kompensationsschaltungen oder hohe Versorgungsströme erforderlich sind.
“Designer benötigen einen Verstärker, der dem A/D-Wandler ebenbürtig ist, um das ganze Potenzial ihrer Hochgeschwindigkeitssysteme ausschöpfen zu können“, sagte Art George, Vice President des Geschäftsbereichs für Hochleistungs-Linearbausteine von TI. ”Mit dem THS4509 können die Kunden das beste aus zwei Welten verbinden: höchste Leistung und einfache Handhabung.”
Die Architektur des THS4509 entkoppelt die Probleme in Bezug auf Leistungsfaktor, Ausgangs-Gleichtaktspannung und Ausgangsimpedanz voneinander und versetzt Entwickler dadurch in die Lage, diese Parameter unabhängig voneinander festzulegen. Darüber hinaus ermöglicht der Baustein durch die Konversion von einem unsymmetrischen Eingang zu einem Differenzausgang die Realisierung gleichstromgekoppelter Datenerfassungssysteme. In Verbindung mit der Rausch- und Verzerrungsarmut erhalten Entwickler dadurch die Mittel zur Sicherstellung genauer niedrigpegeliger Signalmessungen und hoher Signaltreue bei gleichzeitig vereinfachtem Designprozess und geringeren Abmessungen des Gesamtsystems.
Zu den weiteren Merkmalen des THS4509 gehören eine Großsignalbandbreite (2 Vpp) von 1,5 GHz, eine Kleinsignalbandbreite (<1 Vpp) von 1,9 GHz, eine Anstiegsgeschwindigkeit von 6600 V/us und ein Stromverbrauch von nur 0,65 mA im Energiesparmodus.
Der THS4509 eignet sich auch gut, um andere hochleistungsfähige A/D-Wandler anzusteuern, etwa den neuen ADS5424 mit 14 Bit Auflösung und 105 MSPS Sampling-Rate. Mit dem THS4509 ergänzt TI sein führendes Sortiment von Highspeed-Verstärkern, die zur Ansteuerung der neuesten Datenwandler mit ihrer optimalen Leistung konzipiert wurden und zu denen unter anderem der OPA695 mit 1.4GHz Bandbreite und Stro mrückkopplung sowie der Spannungsrückkopplungs-OpAmp THS4304 mit 3 GHz Bandbreite gehören. TI bietet mit seinen schnellen Verstärkern und A/D-Wandlern in Verbindung mit seinen Produkten für HF-Technik, digitalen Abwärtswandlern und hochleistungsfähigen TMS320C6000TM DSPs eine durchgängige Signalkette für Breitband-Applikationen auf dem neuesten technischen Stand.

Führende Hochleistungs-Analogprozesse
Neben einem beeindruckenden Sortiment von Analogprodukten ist Texas Instruments auch führend in der Entwicklung von Halbleiter-Fertigungstechnologie für Analog- und Mischsignalprodukte. Für Applikationen, bei denen auch digitale Logikfunktionen integriert werden müssen, kann TI seine ausgereifte, preiswerte CMOS-Logiktechnologie zur Umsetzung analoger Komponenten nutzen und optimieren. Für speziellere Analogfunktionen können die TI Produktentwicklungsteams über verschiedene zur Verfügung stehende Prozesstechnologien – Bipolar-SiGe, SOI (Silicon on Insulator) und CMOS – den gewünschten Schwerpunkt auf Präzision, Geschwindigkeit und Leistung setzen.

Verfügbarkeit und Preise
Der THS4509 ist in Mustermengen verfügbar und wird voraussichtlich in Q1 2005 in Volumenmengen gefertigt. Der Baustein wird im 16-poligen QFN-Gehäuse zum Einzelpreis von 3,75 US$ bei Abnahme von 1.000 Stück angeboten. Ein Evaluierungsmodul (EVM) ist ebenfalls verfügbar.