芯对话 | “鱼与熊掌”兼得，小尺寸+高速=芯佰微CBM14AD125Q

总述

信号采集与处理能力已成为医疗诊断、通信传输、工业控制等领域的核心竞争力之一。模数转换器（ADC）作为连接物理世界与数字系统的桥梁，其性能决定了数据转换的精度与效率。芯佰微电子推出的CBM14AD125Q 14位高速ADC，凭借其架构创新和国产化特色，正在重新定义并提升多个领域的信号采集标准。

一、行业共性挑战与技术瓶颈

通信系统：高频信号处理的精度陷阱
通信行业正朝着更快速的方向迈进，数据传输速率和容量的需求呈指数级增长。基站信号处理中，为了实现多用户、大数据量的高效传输，需要 ADC 具备高速的采样率和出色的动态性能，以处理复杂的调制信号和抑制干扰。

医疗影像：分辨率与信噪比的博弈
随着医疗技术的飞速发展，对疾病的早期精准诊断成为医学研究和临床实践的关键目标。在医疗成像上，如超声诊断和磁共振成像（MRI），采集的生理信号极为微弱且复杂，这要求ADC具备高分辨率和高信噪比。传统ADC在处理这些信号时，由于分辨率和信噪比的限制，难以精确捕捉微小的生理特征差异，这可能影响到疾病的早期筛查和诊断的准确性。

工业控制：宽温域下的稳定性危机
工业自动化生产线上，面对高温、低温、强电磁干扰等恶劣条件，须对传感器采集的模拟信号进行快速、准确的数字化处理。传统 ADC 在宽温度范围内的性能稳定性较差，温度变化会导致其精度下降，影响对生产参数的准确测量。

二、CBM14AD125Q 的技术突破与价值创造

CBM14AD125Q 是一款4通道、14位、125MSPS的高性能ADC，专为满足低功耗、小尺寸和高灵活性的应用需求而打造，凭借其卓越的性能，为多领域应用提供了理想的解决方案：

1. 高分辨率与出色动态性能：14 位的高分辨率使得CBM14AD125Q能够精确分辨模拟信号的细微变化，在信号转换过程中最大程度地保留原始信号的细节信息。在9.7MHz、VREF=1.3V的条件下，信噪比（SNR）可达77dB，无杂散动态范围（SFDR）在至奈奎斯特频率、VREF=1.3V时为86dBc。这一出色的动态性能使其在医疗成像中能够清晰捕捉人体组织的微小差异，辅助医生进行更精准的疾病诊断；在通信领域，可有效提高信号调制的精度，降低误码率，保障通信质量。

2.高速采样与宽输入带宽：高达 125MSPS 的采样率使芯片能够快速处理高速变化的模拟信号，实现实时的数据采集和转换。其650MHz的全功率模拟输入带宽，能够支持从低频到高频的广泛信号输入，无论是基带信号还是高频载波信号都能稳定处理。在雷达、通信等需要处理高频信号的场景中，该特性确保了对目标信号的快速捕捉和精确分析。

3.灵活接口与系统适配性：芯片采用串行 LVDS 接口，这种接口不仅具备高速数据传输能力，还能有效减少信号传输过程中的干扰，确保数据的完整性。同时，CBM14AD125Q支持LVPECL/CMOS/LVDS兼容型采样时钟信号，方便与各种数字设备进行连接和通信。此外，通过串行端口接口（SPI），用户可以方便地对芯片进行配置和功能定制，实现诸如可编程时钟输出、数据对齐等功能，大大提高了系统的灵活性和适应性。

4.低功耗与节能设计：CBM14AD125Q 采用1.8V单电源供电，且具备出色的低功耗特性。在125MHz模式下，每通道功耗≤195mW，禁用全部通道后，典型功耗小于14mW。支持独立关闭内部各通道功能，用户可以根据实际应用需求灵活控制功耗，这对于便携式测量设备等对功耗敏感的应用场景来说，极大延长设备的电池续航时间。

5.功能丰富与可靠性高：内置多种实用功能，如生成数字测试码（包括内置固定测试码和伪随机测试码，也支持用户自定义测试码），方便用户进行系统测试和故障诊断。具备多芯片同步和时钟分频功能，在需要扩展系统性能或进行多设备协同工作的场景中，CBM14AD125Q芯片具备出色的同步性能，能够协同工作，显著增强整体系统的处理能力。同时，其工作温度范围为 - 40℃到+ 85℃，能够适应工业控制等复杂环境下的工作要求，确保设备在不同环境条件下的稳定运行。

6.工艺与封装优势：采用先进的制造工艺，保证了芯片的高性能和稳定性。48 引脚QFN48封装形式具有良好的电气性能和散热特性，在实现小尺寸封装的同时，确保芯片在高密度集成和高负载运行条件下的可靠性，减少了电路板的空间占用，适合现代电子产品小型化、集成化的发展趋势。

产品参数

三、应用领域

1. 医疗成像

在医疗超声诊断设备中，CBM14AD125Q 能够对超声回波信号进行高速、高精度的采集和转换。其14位分辨率和高信噪比特性，使得超声图像能够呈现出更丰富的细节，帮助医生更准确地检测出微小的病变组织。

在心脏超声检查中，可清晰显示心脏瓣膜的运动和血液流动情况，为心血管疾病的诊断提供有力依据。

2.高速成像

在工业生产线的高速视觉检测系统中，CBM14AD125Q能够实时捕捉快速运动物体的图像，其125MSPS的高采样率确保了高速图像采集的需求得到满足，从而确保了对物体细节的精确检测。宽输入带宽和高分辨率保证了成像的清晰度和准确性，可有效检测出产品表面的微小缺陷、尺寸偏差等问题，提高产品质量检测的效率和精度。

3.无线电接收机

在无线电通信系统中，CBM14AD125Q 用于接收和处理射频信号。其高速采样率和宽输入带宽能够有效地捕捉和处理复杂的射频信号，提高接收机的灵敏度和选择性。

4.便携式测量设备

在便携式示波器中，CBM14AD125Q能够在保证高精度信号采集的同时，降低设备的整体功耗，延长电池续航时间，方便用户在户外等场合进行长时间的测量工作。