從傳感器采樣數據需要具有低噪聲、且快速建立時間的放大器和低噪聲精密模數轉換器(ADC)。TEC需要精密電流控製和限壓，以便精確控製溫度。電源管理電子器件必須能夠提供TEC所需的高功率，以及采樣電路所需的低噪聲。最後，良好的PCB布局對於避免大功率電源的開關信號對精密采樣電子器件的磁耦合或傳導耦合幹擾至關重要。

 

利用分立電子器件設計一個係統來與這些複雜的高性能傳感器連接，這在過去一直是一個挑戰，需要仔細權衡尺寸、複雜度與性能。Hamamatsu Photonics, Inc.和ADI公司認為這是一個機會，於是結合各自專業知識來為Hamamatsu G920x InGaAs線性圖像傳感器係列創建參考設計，其中Hamamatsu提供傳感器和係統組件，ADI公司設計模擬前端(AFE)板。

 

該參考設計允許通過FMC連接器連接到FPGA承載卡進行模塊化評估。ADI公司的μModule穩壓器用於為設計中最具挑戰性的布局部分提供緊湊

、優化的布局。例如
，LTM8053μModule降(jiang)壓(ya)調(tiao)節(jie)器(qi)將(jiang)磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)集(ji)成(cheng)到(dao)內(nei)部(bu)布(bu)局(ju)中(zhong)，大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)電(dian)磁(ci)噪(zao)聲(sheng)。通(tong)過(guo)提(ti)供(gong)緊(jin)湊(cou)優(you)化(hua)的(de)布(bu)局(ju)並(bing)減(jian)少(shao)器(qi)件(jian)數(shu)量(liang)
，這(zhe)些(xie)高(gao)集(ji)成(cheng)度(du)產(chan)品(pin)還(hai)能(neng)實(shi)現(xian)更(geng)小(xiao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)，而(er)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)性(xing)能(neng)。

 

圖1.圖像傳感器參考設計簡化框圖

 

有三個關鍵的高集成度產品助力實現這一緊湊的高性能AFE設計：

ADAQ7980是一款單芯片、高性能、16位

、1 MSPS SAR ADC數據采集係統模塊。ADAQ7980采用高精度SAR ADC，並集成ADC驅動器
、基準電壓緩衝器、LDO穩壓器、精密無源器件和去耦元件。

ADN8835是一款精密TEC控製器，集成了3A功率FET管。ADN8835可精確控製傳感器的溫度，無需外部分立功率FET管。

LTM8053是一款超低噪聲3.5A Silent Switcher® μModule降壓型開關穩壓器。LTM8053將開關控製器、功率開關
、電感和所有支持元件集成到一個緊湊封裝中，以實現最佳噪聲性能。

 

這些產品展示了ADI公司高集成度產品的關鍵特性
，包括降低BOM複fu雜za性xing和he減jian小xiao電dian路lu板ban空kong間jian，通tong過guo消xiao除chu關guan鍵jian電dian路lu中zhong的de電dian路lu板ban級ji寄ji生sheng效xiao應ying來lai優you化hua性xing能neng，以yi及ji通tong過guo提ti供gong集ji成cheng更geng多duo信xin號hao鏈lian的de性xing能neng規gui格ge的de器qi件jian來lai減jian少shao係xi統tong誤wu差cha和he不bu確que定ding性xing。完wan整zhengAFE解決方案還包括ADI公司的其他高性能器件
，例如ADR4550精密基準電壓源和ADA4807高速精密放大器。AFE還能將LTM8053和ADN8835的時鍾與提供給傳感器和ADAQ7980的采樣時鍾同步。

 

圖2.ADI公司開發的InGaAs陣列傳感器接口板俯視圖

 

ADI公司與Hamamatsu Photonics, Inc.合作，為Hamamatsu G920x線性陣列NIR/SWIR InGaAs圖像傳感器係列開發高性能參考設計。這些線性陣列InGaAs圖像傳感器具有高采樣速度，並集成了TEC來給光學探測器散熱，支持超低噪聲操作。這使其成為高性能NIR/SWIR光譜應用（如天然氣和礦物鑒定）的絕佳選擇。ADI的AFE板旨在與這些傳感器接口，高集成度產品使其具有高性能且尺寸緊湊。

 

 

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