LCT2365/LTC2366

FEATURES

n 12-Bit Resolution

n 1Msps/3Msps Sampling Rates

n Low Noise: 73dB SNR

n Low Power Dissipation: 6mW

n Single Supply 2.35V to 3.6V Operation

n No Data Latency

n Sleep Mode with 0.1mu;A Typical Supply Current

n Dedicated External Reference (TSOT23-8)

n 1V to 3.6V Digital Output Supply (TSOT23-8)

n SPI/MICROWIRE trade; Compatible Serial I/O

n Guaranteed Operation from –40°C to 125°C

n 6- and 8-Lead TSOT-23 Packages

APPLICATIONS

n Communication Systems

n Data Acquisition Systems

n Handheld Terminal Interface

n Medical Imaging

n Uninterrupted Power Supplies

n Battery Operated Systems

n Automotive

DESCRIPTION

The LTC reg; 2365/LTC2366 are 1Msps/3Msps, 12-bit, sampling A/D converters that draw only 2mA and 2.6mA, respectively, from a single 3V supply. These high performance devices include a high dynamic range sample-and-hold and a high speed serial interface. The full scale input is 0V to V DD or V REF . Outstanding AC performance includes 72dB SINAD and –80dB THD at sample rates of 3Msps. The serial interface provides flexible power management and allows maximum power efficiency at low throughput rates. These devices are available in tiny 6- and 8-lead TSOT-23 packages.

The serial interface, tiny TSOT-23 package and extremely high sample rate-to-power ratio make the LTC2365/LTC2366 ideal for compact, low power, high speed systems. The high impedance single-ended analog input and the ability to operate with reduced spans (down to 1.4V full scale) allow direct connection to sensors and transducers in many applications, eliminating the need for gain stages.

L, LT, LTC and LTM are registered trademarks of Linear Technology Corporation.All other trademarks are the property of their owners. Protected by U.S.

Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device.Exposure to any Absolute Maximum Rating condition for extended periods may affect device reliability and lifetime.

All voltage values are with respect to GND.

PIN FUNCTIONS

LTC2365/LTC2366 (S6 Package)

V DD (Pin 1): Positive Supply. The V DD range is 2.35V to 3.6V. V DD also defines the input span of the ADC, 0V to V DD . Bypass to GND and to a solid ground plane with a 10mu;F ceramic capacitor (or 10mu;F tantalum in parallel with 0.1mu;F ceramic).

GND (Pin 2): Ground. The GND pin must be tied directly to a solid ground plane.

A IN (Pin 3): Analog Input. A IN is a single-ended input with respect to GND with a range from 0V to V DD .

SCK (Pin 4): Shift Clock Input. The SCK serial clock advances the conversion process. SDO data transitions on the falling edge of SCK.

SDO (Pin 5): Three-state Serial Data Output. The A/D conversion result is shifted out on SDO as a serial data stream with MSB fi rst. The data stream consists of two leading zeros followed by 12 bits of conversion data and two trailing zeros.

CS (Pin 6): Chip Select Input. This active low signal starts a conversion on the falling edge and frames the serial data transfer.

LTC2365/LTC2366 (TS8 Package)

V DD (Pin 1): Positive Supply. The V DD range is 2.35V to 3.6V. Bypass to GND and to a solid ground plane with a 10mu;F ceramic capacitor (or 10mu;F tantalum in parallel with 0.1mu;F ceramic).

V REF (Pin 2): Reference Input. V REF defines the input span of the ADC, 0V to V REF and the V REF range is 1.4V to V DD . Bypass to GND and to a solid ground plane with a 4.7mu;F ceramic capacitor (or 4.7mu;F tantalum in parallel with 0.1mu;F ceramic).

GND (Pin 3): Ground. The GND pin must be tied directly to a solid ground plane.

A IN (Pin 4): Analog Input. A IN is a single-ended input with respect to GND with a range from 0V to V REF .

OV DD (Pin 5): Output Driver Supply for SDO. The OV DD range is 1V to 3.6V. Bypass to GND and to a solid ground plane with a 4.7mu;F ceramic capacitor (or 4.7mu;F tantalum in parallel with 0.1mu;F ceramic).

SDO (Pin 6): Three-state Serial Data Output. The A/D conversion result is shifted out on SDO as a serial data stream with MSB first. The data stream consists of two leading zeros followed by 12 bits of conversion data and two trailing zeros.

SCK (Pin 7): Shift Clock Input. The SCK serial clock advances the conversion process. SDO data transitions on the falling edge of SCK.

CS (Pin 8): Chip Select Input. This active low signal starts a conversion on the falling edge and frames the serial data transfer.

APPLICATIONS INFORMATION

DC PERFORMANCE

The noise of an ADC can be evaluated in two ways: signal- to-noise ratio (SNR) in the frequency domain and histogram in the time domain. The LTC2365/LTC2366 excel in both. Figures 5 and 6 demonstrate that the LTC2365/LTC2366 have an SNR of over 72dB. The noise in the time domain

histogram is the transition noise associated with a 12-bit resolution ADC which can be measured with a fixed DC signal applied to the input of the ADC. The resulting output codes are collected over a large number of conversions. The shape of the distribution of codes will give an indication

of the magnitude of the transition noise. In Figure 4, the distribution of output codes is shown for a DC input that has been digitized 16384 times. The distribution is Gaussian and the RMS code transition is about 0.34LSB. This corresponds to a noise level of 72.7dB relative to a full

scale of 3V.

DYNAMIC PERFORMANCE

The LTC2365/LTC2366 have excellent high speed sampling capability. Fast fourier transform (FFT) test techniques are used to test the ADCrsquo;s frequency response, distortion and noise at the rated throughput. By applying a low distortion sine wave and analyzing the digital output using an FFT algorithm, the ADCrsquo;s spectral content can be examined for frequencies outside the fundamental.

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LCT2365/LCT2366

特点

12位分辨率

1Msps/3Msps采样率

低噪音：73分贝SNR

低功耗：6mW

2.35V~3.6V工作电压的单个电源

没有数据延迟

电流为0.1mu;A睡眠模式的典型电源

专用外部基准（TSOT23-8）

1V--3.6V的数字输出电源（TSOT23-8）

SPI/MICROWIRETM兼容的串行I/O

保证工作温度在-40℃~125℃

6和8引脚的TSOT-23封装

应用

通信系统

数据采集系统

手持终端界面

医学影像

不间断电源

电池供电系统

汽车动力系统

描述

此外LTC reg; 2365/LTC2366采用 1Msps/3Msps、12位、A/D转换器采样，仅吸取2毫安和2.6毫安的电流并且由3V的单个电源供电。这些高性能设备包括一个保持高动态范围的采样系统和一个高速串行接口。满量程输入0V至VDD或VRE。出色的交流电性能包括：72分贝SINAD和-80分贝THD在3Msps内的采样率。串行接口提供灵活的电源管理，在低通过率时功率达到最大化。这些器件采用6和8 引脚的TSOT-23封装。

串行接口，微型TSOS-23封装，高采样率，功率比，使得LTC2365/LTC2366使用于小型、低功率、高速系统。窗体顶端

高阻抗单端模拟输入，并具有降低的跨度运行的能力（下降到1.4V满刻度）允许直接连接到传感器和换能器，在许多应用中，省去了增益级。

以上说明中的L,LT,LTC,LTM注册为凌特公司的商标。所有其它商标均为其各自所有者的财产，受美国保护。

强调如果超出上述最大额定值可能会对器件造成永久性损坏。暴露于任何绝对额定值条件下的工作会影响器件。

所有电压都是相对于GND而言。

引脚功能

LTC2365/LTC2366（S6包）

VDD（引脚1）：正电源。VDD的范围是2.35V到3.6V。VDD也定义了模数转换器输入信号的范围，0V到VDD。分流至接地端，在固态接地层有一个10mu;F的陶瓷电容器（或10mu;F的平行于0.1mu;F陶瓷电容器的钽）。

GND（引脚2）：接地。GND引脚必须直接联在固态接地层上。

AIN（引脚3）：模拟输入。AIN是与GND相关的范围从0V到VDD的单端型输入。

SCK（引脚4）：移位时钟输入。SCK连续时钟加速了转化过程。SDO数据在SCK下降沿转换。

SDO（引脚5）：三态的连续数据输入。模拟/数字转换结果以最高有效位为第一位的连续数据流形式移出到SDO上。数据流包含两个前零数，接着是12位的转换数据和两个尾随零。

（引脚6）：芯片选择输入。低电平信号从下降沿开始转换，形成连续数据转移。

LTC2365/LTC2366（TS8包）

VDD（引脚1）：正电源。VDD的范围是2.35V到3.6V。分流至接地端，在固态接地层有一个10mu;F的陶瓷电容器（或10mu;F的平行于0.1mu;F陶瓷电容器的钽）。

VREF（引脚2）：参考输入。VREF定义了模数转换器的输入范围，0V到VREF，VREF的范围是1.4V到VDD。分流至接地端，在固态接地层有一个4.7mu;F的陶瓷电容器（或10mu;F的平行于0.1mu;F陶瓷电容器的钽）。

GND（引脚3）：接地。接地引脚必须和固态接地层直接相连。

AIN（引脚3）：模拟输入。AIN是与GND相关的范围从0V到VDD的单端型输入。

OVDD（引脚4）：SDO的输出驱动电源。OVDD的范围是1V到3.6V。分流至接地端，在固态接地层有一个4.7mu;F的陶瓷电容器（或10mu;F的平行于0.1mu;F陶瓷电容器的钽）。

SDO（引脚6）：三态的连续数据输入。模拟/数字转换结果以最高有效位为第一位的连续数据流形式移出到SDO上。数据流包含两个前零数，接着是12位的转换数据和两个尾随零。

SCK（引脚7）：移位时钟输入。SCK连续时钟加速了转化过程。SDO数据在SCK下降沿转换。

（引脚8）：芯片选择输入。低电平信号从下降沿开始转换，形成连续数据转移。

应用信息

直流性能

模数转换器的噪声可以用两种方法来测定：频率范围内的信噪比和时间域内的直方图。图5和图6中的LT2365/LT2366电子表格表明LT2365/LT2366在72dB处有一个信噪比。时间域直方图中的噪声是与12比特分辨率的模数转换器有关的过渡噪声，可用模数转换器输入的固定直流信号测定。最终的输出编码通过一系列转化采集。编码的分布形状表示过渡噪声的大小。图4中，输出编码的分布解释了被数字化16384次的直流输入。该分布是高斯分布，并且均方根编码转换约为0.34个有效位。此结果与满标3V的72.7dB的噪声级别有关。

动力性能

LT2365/LT2366有极为高速的采样能力。快速傅里叶变换测试技术用于测试在特定速率的吞吐量下，模数转换器的频率响应，失真和噪声。使用轻度失真的正弦波，再用快速傅里叶变换算法分析数字输出信号，模数转换器的光谱含量可以检验除基本频率之外的频率。图5和图6分别是典型的LT2365和LT2366快速傅里叶变换图。

应用信息

信纳比

信纳比是基本输入频率的均方根振幅和模拟/数字输出的所有其他频率组件的比值。输出是从高于直流到低于采样频率一半的谱带部分。图6显示了一个采样速率为3MHz，输入为1MHz的典型快速傅里叶变换。其动力性能在输入频率大于等于奈奎斯特频率，1.5MHz时极为优越。

有效位数

有效位（ENOB）是模数转换器分辨率的量度，与信噪比直接相关，方程为：

ENOB = (SINAD – 1.76)/6.02

此方程中，ENOB是分辨率的有效位，SINAD用dB表示。在最大采样频率3MHz处，LTC2366维持11位以上有效位达到奈奎斯特频率1.5MHz。

总谐波失真

总谐波（THD）是所有输出信号的谐波的均方根总和与基本波自身的比值。带外谐波是在直流和采样速率一半之间的谱带。THD表示为：

此方程中，V1是基本频率的均方根振幅，V2到Vn是第2个到第n个谐波的振幅。THD比输入频率如图8所示。LTC2366大于等于奈奎斯特频率的优越失真性能。

应用信息

互调失真

如果模数转换器的输入信号包含超过一个光谱分量，模数转换器的非线性转移方程就可以算出除THD之外的互调失真。互调失真是指在一个不同频率出现的一个正弦波输入导致的另一个正弦波输入的变化。

如果两个纯正弦波的频率fa和fb被应用于模数转换器输入中，当m和n=0, 1,2, 3hellip;时，模数转换器转移方程中的非线性就可以制造和差频率为mfanfb的失真。例如第二级互调失真包括（(fa plusmn; fb）。如果两个输入正弦波大小相同，第二级互调失真值（分贝上）可以用以下方程表示：

IMD(f a plusmn; f b )=20log (Amplitude at(f a plusmn; f b ) /Amplitude )

图9a和9b所示，LTC2365/LTC2366具有较好的互调失真。

峰值谐波或寄生噪声

峰值谐波或寄生噪声是指除输入信号和直流电之外最大的光谱分量。这个值，与全量程输入信号的均方根值有关，可用分贝表示。

全功率和全线性带宽

全功率带宽是指重建的基本波的振幅在满量程输入信号上减少了3dB时的输入频率。

全线性带宽是指SINAD下降至68dB（11个有效位）时的输入频率。LTC2365/LTC2366能优化输入带宽，允许模数转换器欠采样频率高于转换器奈奎斯特频率的输入信号。高频率时本底噪声较低；在频率远高于奈奎斯特频率时信纳比中失真占主要。

应用信息

概括

该LTC2356/LTC2366采用逐次逼近算法、内部采样和保持电路来转换一个模拟信号到一个12 位串行输出。两款器件的工作均由单一的2.35V至3.6V电源供电。LTC2366的样品在3Msps有一个48MHZ的时钟速率，而LTC2365的样品在1Msp有一个16MHZ的时钟速率。该LTC2365/LTC2366包含一个12位，开关电容ADC，采样和保持，以及一个串行接口（见框图），并采用纤巧的6和8引线TSOT-23封装。该器件提供了睡眠模式控制通过串行接口在非工作期间（参见休眠模式部分）节省电量。

在S6包LTC2365/LTC2366使用VDD作为参考，并具有0V至VDD模拟输入范围。ADC采样模拟输入相对于GND并通过串行接口输出结果。

在TS8包提供两个额外的引脚：一个参考输入引脚VREF，一个输出电源引脚OVDD。ADC可以降低运营跨度，使其下降到1.4V，实现342mu;V的分辨率。OVDD控制数字输出管脚，SDO的输出摆幅，并允许该装置与1.8V、2.5V或3V的数字系统进行通信。

串行接口

该LTC2356/LTC2366与微控制器，DSP和其它外部电路通过3线接口通信。图10显示出了串行接口的时序图，如图11和12 分别详细描述了转换周期为14的时序图和16个SCK周期。

数据传输

掉落时，CS边缘开始转换并进行框架的SE-里亚尔的数据传输。SCK提供转换时钟，并控制转换过程中的数据传输。

CS变为低电平时钟从第一次前置零以及随后电子数据中下降沿时钟中剩余的数据，与所述的第二前导零开始。（因此，第一SCK下降沿捕捉第一前导零时钟表示到第二前导零）。图12中的时序图显示，数据传输的最终位是在第16下降沿有效，因为它是同步输出的第15号下降沿。

在以较慢SCK的应用中，可以捕捉在每个SCK上升沿数据。在这种情况下，SCK的第一个落式的边沿钟表出第二前置零，可以在第一个上升沿被捕获。然而，第一前置零同步输出当CS为低时错过了如示于图11和12在图12中，SCK的第15下降沿钟表出的最后一个比特，并且可以在15上升SCK边沿被捕获。

如果CS变低时，SCK为低，则CS钟表出第一前导零，可以在SCK上升沿被捕获。下一SCK下降沿时钟从第二前导零，并且可以捕获在以下上升沿，如图10所示。
应用信息
LTC2366具有实现3MSPS采样率
CS变低的地方采样和保持到保持模式，启动转换。该LTC2365 / LTC2366至少需要14个SCK周期便可完成转换。第13届下降SCK边缘，这逐个输出B0后的转换终止。第14届下降SCK边缘的地方
采样和保持回来到采样模式。
忽略了最后两个尾随零，可以为用户带来了14 SCK下降沿之后CS高。用户还可以通过将CS高右16日下跌后SCK保持最后两个尾随零。在这两种情况下，3MSPS的采样速率可以通过使用上的LTC2366，其中t吞吐量是333ns一个48MHz的SCK时钟来实现。
串行数据输出（SDO）
SDO输出保持在高阻抗状态，而CS为高。 CS的下降沿开始转换，使SDO。在A / D转换结果被移出的SDO引脚与MSB第一串行数据流。该数据流包括两个前导零，随后通过转换数据的12位和两个尾随零。在SCK的第16个下降沿或更早通过将CS前16 SCK的下降沿高SDO输出返回到高阻抗状态。

在SDO引脚输出摆幅是由S6包V DD引脚的电压和由TS8包OV DD引脚的电压控制。

应用信息
睡眠模式
该LTC2365 / LTC2366提供了睡眠模式，在非活动期间，以节省电力。上电时，抱着CS高初始化ADC睡眠模式。在睡眠模式下，所有的偏置电路被关闭，只有泄漏电流保持（0.1mu;A典型值）。
进入休眠模式
该ADC实现运营模式最快的采样率（全电）。该装置也可在非活动期间投入节省功耗睡眠模式。
要强制LTC2365 / LTC2366进入睡眠模式，用户可以通过将CS高SCK的第2和第10下降沿（见图13和14）之间的相互中断转换过程。如果CS后第10下降沿16下降沿之前拉高，该设备保持通电，但转换终止和SDO返回到高阻抗状态。
应用信息
退出休眠模式和供电时间
要退出睡眠模式，CS拉低并执行一个虚拟的转换。 SCK的第16个下降沿后，LTC2365/ LTC2366器件功率可达完全。通电后，ADC可以连续采集的输入信号，并作为串行接口部分所述执行转换（见图15）。唤醒时间是333ns用于与48MHz的SCK和1mu;s的与16MHz的SCK的LTC2365的LTC2366。取样与保持在保持模式，而该设备处于睡眠模式。该ADC返回的SCK电期间的第一个下降沿后采样模式（见图15）。

功率与采样率
图16显示了LTC2365 / LTC2366在业务模式中的功耗。通过取在ADC进入睡眠模式时不执行转换时，ADC的平均功耗随着采样率降低。图17示出了功耗与采

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