模數(shù) （ADC） 和數(shù)模 （DAC） 轉(zhuǎn)換器 IP 正在成為射頻片上系統(tǒng) （SoC） 的主要產(chǎn)品，它正在重塑無(wú)線設(shè)計(jì)格局。這些經(jīng)過(guò)硅驗(yàn)證的 IP 核擁有嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證，并具有高動(dòng)態(tài)范圍，可捕獲各種信號(hào)幅度。

這些 IP 核以極快的采樣速率運(yùn)行，還可以最大限度地降低功耗，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫數(shù)據(jù)處理和傳輸。此外，這些ADC和DAC內(nèi)核采用了先進(jìn)的降噪和失真消除技術(shù)，以確保干凈準(zhǔn)確的信號(hào)轉(zhuǎn)換。

更具體地說(shuō)，ADC內(nèi)核配備了自校準(zhǔn)機(jī)制，以便整齊地校正失調(diào)、增益和偏斜誤差。在這里，后臺(tái)校準(zhǔn)算法持續(xù)跟蹤過(guò)程、電壓和溫度（PVT）變化，以確保性能隨時(shí)間推移的一致性。ADC IP還配備了內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源發(fā)生器，以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程并最大限度地減少對(duì)額外元件的需求。

在DAC側(cè)，IP核具有自適應(yīng)平衡驅(qū)動(dòng)器和精密重定時(shí)鎖存器，能夠以穩(wěn)健的精度編排數(shù)據(jù)流。校準(zhǔn)電路可確保強(qiáng)大的靜態(tài)線性度和動(dòng)態(tài)線性度性能。

適用于 5G 的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器

以5G設(shè)計(jì)為例，它正在推動(dòng)前所未有的集成，以適應(yīng)各種RF頻段，并結(jié)合波束成形和多輸入多輸出（MIMO）等復(fù)雜技術(shù)。模擬和射頻IP是這些集成事業(yè)的核心。它們將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和RF前端功能集成到單個(gè)芯片中，而不是分立解決方案。

舉個(gè)例子：Omni Design Technologies為Metanoia基于FinFET節(jié)點(diǎn)的5G SoC提供了多千兆采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和相關(guān)IP，如PVT監(jiān)視器。Omni Design 的 12 位 ADC 和 DAC IP 針對(duì)多個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證。

圖1該RF SoC的ADC和DAC構(gòu)建模塊顯示在圖表的右上角。來(lái)源：社會(huì)隔板

Socionext 的 ADC 和 DAC IP 提供 12 位分辨率和高達(dá) 7.2 GHz 的帶寬，面向 FR3 和 FR5（帶外部混頻器的毫米波）頻段中 1GPP 2GNR/LTE 和 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的收發(fā)器系統(tǒng)。這些 ADC 和 DAC IP 可在第一奈奎斯特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn) 5GNR FR1 頻率。

用于 Wi-Fi 6 SoC 的 ADC 和 DAC IP

雖然高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器正在成為服務(wù)于5G網(wǎng)絡(luò)的芯片的重要組成部分，但Wi-Fi 6和Wi-Fi 6E SoC現(xiàn)在越來(lái)越多地集成ADC和DAC IP內(nèi)核。隨著 Wi-Fi 技術(shù)不斷發(fā)展以實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率、更大的容量和增強(qiáng)的覆蓋范圍，ADC 和 DAC IP 內(nèi)核在 Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E 芯片中的作用變得至關(guān)重要。

例如，高速Wi-Fi路由器和接入點(diǎn)可以利用ADC來(lái)提高數(shù)據(jù)吞吐量，從而加快用戶的下載和上傳速度。此外，雙通道ADC可以幫助設(shè)備在擁擠的Wi-Fi環(huán)境中更有效地處理干擾，從而實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的連接。

雙通道ADC分別對(duì)信號(hào)的同相（I）和正交（Q）分量進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換。反過(guò)來(lái)，這有助于在時(shí)域和頻域中更精確地表示信號(hào)，使其對(duì)Wi-Fi應(yīng)用非常有利。

T2M最近推出了一款用于Wi-Fi 6 SoC的雙通道IQ ADC IP。雙通道功能使其成為 Wi-Fi 技術(shù)中使用的 MIMO 系統(tǒng)的理想選擇。這款 IQ ADC 內(nèi)核的采樣率為 640 Msps，可以精確捕獲高頻 Wi-Fi 信號(hào)。接下來(lái)，此 IQ ADC IP 的 12 位分辨率可確保以最小的失真忠實(shí)再現(xiàn) Wi-Fi 信號(hào)。

圖2更高的分辨率使ADC能夠識(shí)別信號(hào)幅度的較小變化，從而提高信噪比（SNR）。來(lái)源：T2M

模擬 IP 內(nèi)核現(xiàn)在在服務(wù)于 5G 和 Wi-Fi 等無(wú)線應(yīng)用的 SoC 中至關(guān)重要。這些 IP 核保證了更高的數(shù)據(jù)吞吐量、更高的頻譜效率和增強(qiáng)的系統(tǒng)性能。同時(shí)，這些 IP 核簡(jiǎn)化了與現(xiàn)有射頻設(shè)計(jì)和架構(gòu)的集成過(guò)程。

除了 Wi-Fi 和 5G，這些 ADC 和 DAC 內(nèi)核現(xiàn)在還服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 應(yīng)用中的汽車、衛(wèi)星通信、雷達(dá)系統(tǒng)和射頻連接。同時(shí)，即使在最苛刻的無(wú)線射頻環(huán)境中，這些 IP 核也能確保精確和準(zhǔn)確的信號(hào)轉(zhuǎn)換。

編輯：黃飛