高速ADC/DAC助力打造下一代蜂窝基站接收器和发射器

   日期:2006-04-07     来源:MIPS Technologies公司    

   为能以最小的失真对更复杂的中频(IF)信号进行数字化处理,AD9444具有650 MHz的模拟带宽。在多载波应用或像WCDMA这样的宽带单载波3G系统中, ADC的某些指标特别重要,这些指标包括无杂波动态范围(SFDR)和信噪比(SNR)。在多载波或宽带接收机中,ADC 必须处理来自接收天线的众多信号。很多通道化和解调工作都在数字域完成。

   ADC面对的是所需要的3G信号以及来自其它无线系统(如GSM)的阻滞和干扰信号。这样,ADC必须以很宽的动态范围对高带宽进行数字化。SFDR和SNR指标表示在有杂散信号及噪声存在的情况下ADC的动态性能。例如,当在相关频谱内,存在阻滞时,好的SFDR性能代表改善的远/近接收效果。

   AD9444的这两项指标都很不错。当对其用69.3和 70.3 MHz(相差1 MHz)信号进行测试时,其双频(two-tone )SFDR达100 dB。对于更关注单频(single-tone)宽带性能的系统集成商来说,其70 MHz的单频SFDR为97 dB(该指标比其最接近的对手高了5到7 dB)。当输入信号为70MHz时,AD9444的SNR达73.1 dB。

   ADC的静态线性特征通常用积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)误差来表征。该性能由传输函数的偏移量测量得到,用该转换器的最小有效位(LSB)来表示。AD9444的INL性能是±1 LSB,DNL指标为±0.3 LSB。

   和ADI早先推出的AD9430转换器一样,AD9444也采用LVDS平衡输出(符合ANSI-644)。LVDS数据输出有助于隔离ADC内核,以最小化数字噪声并简化PCB布局。低电压输出缩短了切换时间,从而也将电磁干扰降至最低。同时,差动信号通路提供共模噪声抑制。

   AD9444的差动输入信号峰峰值在1到2V间。超范围输出表明输入信号超过可接受的工作范围。一个时钟占空比稳定器提供一个宽范围的时钟脉冲宽度。为简化数据捕捉,AD9444包含数据格式函数和输出时钟选择函数。(AD9444采用无铅、100引脚TQFP ePAD封装)。

   AD9444的性能在从−40℃到+85℃的工业应用温度范围内都得以保证。除用于多载波、多模蜂窝基站接收机外,AD9444还适用于天线阵列定位、功放线性化、宽带雷达系统及通信测试设备。

   在数据转换链的另一头是AD9779,它是一款双发射DAC,具有16位精度,支持1GSps的信号生成速率。与AD9444一样,AD9779具有高线性度、宽动态范围和低功耗特性。AD9779工作于+1.8和+3.3 VDC,在1GSps的采用速率下,其功耗为950mW。当工作于500 MSps条件下,功耗仅为600mW(在相同采样速率下,比现有16位DAC器件的功耗低约14%。)

   AD9779基于一个经过验证的DAC内核电路,采用成熟的0.18µm CMOS工艺制造。它提供直接转换或基于中频合成的3G蜂窝发射器所需的高性能和特性。在70 MHz时,它具有−161 dBm/Hz的噪声频谱密度(NSD),而互调失真(IMD)仅为−92 dBc。在70MHz 单频时,AD9779的SFDR为88dB,当输出信号达100MHz时,可得到82dB的SFDR值。当合成80MHz中频信号时,其相临信道泄漏比(ACLR)为80 dBc。INL和DNL分别为±5LSB和±1.5LSB。

   AD9779包括可选2X、4X和8X半带内插滤波器。在1X内插时,其单端CMOS接口支持的最大数据输入速率是300MSps,最大DAC刷新速率是1GSps。可编程的模拟电流输出范围为10-30mA。AD9779包含一个用于在多载波合成应用中同步多个芯片的接口以及一个能用于各种时钟源的可配置时钟乘/除器。AD9779拥有一个灵活的数据接口,包括2的补码或带单或双端口输入的直接2进制。它还有一个用于配置控制的SPI接口以及用于优化本地振荡器/单边带(LO/SSB)消除的通道匹配控制。

   内置同步机制使多个DAC的时序在高达1GSps采样速率下能达到精确的一致性。数据时钟和同步输入上采用的可编程延时线具有建立和保持时序所要求的灵活性。整体上,这些措施提供300ps(皮秒,10-12秒)的同步精度。

   双DAC非常适用于创立复杂的调制格式及实施数字混合。它能支持多发射器,例如,在20MHz带宽内,支持UMTS和 cdma2000。AD9779是通信发射器及通信测试设备的理想选择。当与ADI的AD8349正交调制器配合使用时,它能提供一个同时满足发射器频谱屏蔽要求的基带到RF的发射方案。ADI提供一块包括AD9779和 AD8349的评估板,为测试直接转换发射器设计提供了一个简单平台。

作者:Jack Browne

 
  
  
  
  
 
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