Den „industrieweit ersten Hochgeschwindigkeits-A/D-Wandler (ADC), der in Continuous-Time-Sigma-Delta-Technologie (CTSD) realisiert wurde“, hat National Semiconductor nach Angaben von Salvatore Napolitano, Marketing Manager in der Signal-Path Group Europe bei National Semiconductor, unter der Bezeichnung ADC12EU050 vorgestellt. Der neue achtkanalige A/D-Wandler gehört zur PowerWise-Familie von National und arbeitet mit einer Auflösung von 12 bit bei einer maximalen Abtastrate von 50 MSample/s, was eine aliasfreie Abtastbandbreite von 25 MHz ergibt.

„Mit 350 mW ist die Verlustleistung des ADC12EU050 um 30% niedriger als die konkurrierender Bausteine in Pipeline-Architektur, denn das IC benötigt nur 44 mW pro Kanal“, betont Salvatore Napolitano. „So können Hersteller von tragbaren Ultraschallgeräten für die Medizin oder von industriellem Imaging-Equipment wie z. B. Material-Scannern die Batterielebensdauer signifikant erhöhen und die Wärmeentwicklung verringern.“ Den SINAD-Wert (Signal-to-Noise and Distortion) beziffert er mit 68 dB, den Signal-Rauschabstand (SNR) mit 70 dBFS. Die CTSD-Technologie ist bereits seit über 15 Jahren Gegenstand der Forschung an Hochschulen und in der Industrie. Die in Unterhaching bei München ansässige Firma Xignal, die im Jahr 2007 von National übernommen wurde, versetzte die Amerikaner dann in die Lage, die Forschungsergebnisse in die Produktion zu überführen, wobei die Fertigung in einem digitalen CMOS-Prozess bei TSMC erfolgt.

National plant die Erweiterung des CTSD-ADC-Produktangebotes für Anwendungen im Imaging- und Kommunikations-Bereich sowie für Prüf- und Mess-Applikationen, die einen großen Dynamikbereich in Kombination mit besonders niedriger Leistungsaufnahme benötigen. Mit der Continuous-Time-Architektur lässt sich das Systemdesign erheblich vereinfachen, da sie die Integration weiterer Signalpfad-Funktionen wie etwa der Signalaufbereitung ermöglicht und darüber hinaus die Anti-Aliasing-Filterung in den ADC einbindet.

Außerdem benötigt die rein resistive Eingangsstufe keinen Sample-and-Hold-Verstärker, während die integrierte PLL-Stufe in Kombination mit einem ebenfalls integrierten VCO die Taktaufbereitung ermöglicht – und zwar bei Nutzung kostengünstiger Taktquellen. Darüber hinaus benötigt die in den Chip integrierte IOR-Schaltung (Instant-Overload Recovery) nur einen einzigen Taktzyklus zur Überwindung von Sättigungszuständen, wenn das Eingangssignal die vordefinierten Maximalwerte überschritten hat. (av)

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