概述
混合信號(hào)前端(MxFE ) 是一款高度集成的器件，搭載16位、12 GSPS最大采樣速率的RF數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)內(nèi)核，以及12位、6 GSPS采樣速率的RF模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)內(nèi)核。AD9082支持4個(gè)發(fā)射器通道和2個(gè)接收器通道。AD9082非常適合需要使用寬帶ADC和DAC來(lái)處理具有寬瞬時(shí)帶寬的信號(hào)的應(yīng)用。該器件具有16通道、16.22 Gbps JESD204C或15.5 Gbps JESD204B數(shù)據(jù)收發(fā)器端口、片內(nèi)時(shí)鐘倍頻器和數(shù)字信號(hào)處理(DSP)功能，適合寬帶或多頻段直接至RF應(yīng)用。AD9082還具有旁路模式，允許ADC和/或DAC內(nèi)核的全寬帶功能旁路DSP數(shù)據(jù)路徑。此器件還具有低延遲回送和跳頻模式，適用于相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)和電子戰(zhàn)應(yīng)用。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD9082四通道16位12GSPS RFDAC和雙通道12位6GSPS RFADC技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施
• 微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、E頻段和5G毫米波
• 寬帶通信系統(tǒng)
• DOCSIS 3.1和4.0 CMTS
• 相控陣?yán)走_(dá)和電子戰(zhàn)
• 電子測(cè)試與測(cè)量系統(tǒng)

特性

• 靈活、可重新配置的通用平臺(tái)設(shè)計(jì)
  • 4個(gè)DAC和2個(gè)ADC(4D2A)
  • 支持單通道、雙通道、四通道
  • 最大DAC/ADC采樣速率高達(dá)12 GSPS/6 GSPS
    • DAC至ADC的采樣速率比為1、2、3和4
    • ADC和DAC數(shù)據(jù)路徑旁路選項(xiàng)
    • 模擬帶寬高達(dá)8 GHz
    • 滿量程輸出電流范圍，交流耦合：7 mA至40 mA
  • 片內(nèi)PLL，支持多芯片同步
    • 外部RFCLK輸入選項(xiàng)
• 6 GSPS時(shí)的ADC交流性能
  • 滿量程輸入電壓：1.475 V p-p
  • 滿量程正弦波輸入功率：4.4 dBm
  • 噪聲密度：?153 dBFS/Hz
  • 噪聲系數(shù)：25.3 dB
  • HD2：?65.2 dBFS(2.7 GHz)
  • HD3：?70.8 dBFS(2.7 GHz)
  • 最差其它諧波（不包括HD2和HD3）：?68.5 dBFS(2.7 GHz)
• DAC交流性能（3.7 GHz輸出）
  • 雙信號(hào)音IMD3（每種信號(hào)音?7 dBFS）：?78.9 dBc
  • NSD，單音，fDAC = 12 GSPS: ?155.1 dBc/Hz
  • SFDR，單音，fDAC = 12 GSPS: ?70 dBc
• 多種數(shù)字功能
  • 支持真正或復(fù)雜的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)（8位、12位、16位或24位）
  • 可選擇的內(nèi)插和抽選濾波器
  • 可配置的DDC和DUC
    • 8個(gè)精調(diào)復(fù)數(shù)DUC和4個(gè)粗調(diào)復(fù)數(shù)DUC
    • 8個(gè)精調(diào)復(fù)數(shù)DDC和4個(gè)粗調(diào)復(fù)數(shù)DDC
    • 每個(gè)DUC/DDC 48位NCO
    • 旁路精調(diào)和粗調(diào)DUC/DDC的選項(xiàng)
• 可編程的192個(gè)抽頭PFIR濾波器，用于實(shí)現(xiàn)接收均衡
  • 支持通過(guò)GPIO加載的4種不同的配置文件設(shè)置
• 每條數(shù)據(jù)路徑的可編程延遲
• 接收AGC支持
  • 快速檢測(cè)，低延遲，用于實(shí)現(xiàn)快速的AGC控制
  • 檢測(cè)緩慢AGC控制的信號(hào)監(jiān)測(cè)器
  • 專用的AGC支持引腳
• 發(fā)送DPD支持
  • 微調(diào)DUC通道增益控制和延遲調(diào)節(jié)
  • DPD觀測(cè)路徑的粗調(diào)DDC延遲調(diào)節(jié)
• 輔助功能
  • 快速跳頻
  • 直接數(shù)字頻率合成器(DDS)
  • 低延遲數(shù)字回送模式（ADC至DAC）
  • 具有可選分頻比的ADC時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)器
  • 功率放大器下游保護(hù)電路
  • 片內(nèi)溫度監(jiān)控單元
  • 靈活的GPIOx引腳
  • TDD省電選項(xiàng)
• SERDES JESD204B/JESD204C接口，16個(gè)通道高達(dá)16.22 Gbps
  • 每個(gè)DAC和ADC 8個(gè)通道
  • JESD204B兼容最大15.5 Gbps的通道速率
  • JESD204C兼容最大16.22 Gbps的通道速率
  • 樣本和位重復(fù)模式，用于通道速率匹配
• 總功耗：11.45 W（典型值）
• 15 mm × 15 mm，324引腳BGA，0.8 mm間距

框圖

時(shí)序圖

引腳配置描述

典型性能特征
數(shù)據(jù)曲線代表所有輸出的平均性能，諧波和雜散落在第一奈奎斯特區(qū)(< fuc/2)。所有SFDR、IMD3和NSD數(shù)據(jù)均在實(shí)驗(yàn)室評(píng)估板上測(cè)量。相位噪聲和鄰道泄漏率(ACL)的所有數(shù)據(jù)。r)在AD9081-FMCA-EBZ或AD9082-FMCA-EBZ客戶評(píng)估板上測(cè)量。有關(guān)JESD204B和JESD204C模式配置的更多信息，請(qǐng)參見(jiàn)UG-1578用戶指南。

工作原理

AD9082是一款高度集成的28納米射頻混合信號(hào)前端（MxFe），具備四個(gè)16位、12 GSPS的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）內(nèi)核以及兩個(gè)12位、6 GSPS的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）內(nèi)核（見(jiàn)圖1）。DAC內(nèi)核基于電流分段架構(gòu)，提供互補(bǔ)差分電流輸出，其輸出范圍可在6.43 mA至37.75 mA之間調(diào)節(jié)。ADC采用比例插值架構(gòu)，可抑制殘余雜散產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)100 Ω差分緩沖器的高線性度。該緩沖器具備過(guò)驅(qū)動(dòng)保護(hù)功能，用于將ADC內(nèi)核與射頻ADC電源隔離。片上時(shí)鐘乘法器可用于合成射頻DAC和ADC時(shí)鐘，也可接收外部時(shí)鐘。

靈活的發(fā)射和接收數(shù)字信號(hào)處理（DSP）路徑可對(duì)所需的中頻（IF）或射頻（RF）信號(hào)進(jìn)行上下采樣，以有效管理與帶寬要求相符的數(shù)據(jù)速率。發(fā)射和接收的DSP路徑對(duì)稱，由主數(shù)據(jù)路徑中的四個(gè)數(shù)字上變頻（DUC）和數(shù)字下變頻（DDC）模塊組成，每個(gè)DUC和DDC模塊均帶有抽取濾波器和內(nèi)插濾波器。每條通道的數(shù)據(jù)路徑包含一個(gè)48位數(shù)控振蕩器（NCO），可用于整數(shù)或小數(shù)模式操作。通道數(shù)據(jù)路徑可實(shí)現(xiàn)多頻段應(yīng)用，支持多達(dá)八個(gè)射頻頻段。DUC和DDC模塊均可旁路，并提供靈活的內(nèi)插和抽取功能。每個(gè)模塊還支持相干跳頻。

在發(fā)射和接收數(shù)據(jù)路徑中還包含額外的DSP功能，以助力系統(tǒng)集成。兩條路徑均設(shè)有可調(diào)延遲線，用于補(bǔ)償器件外部通道延遲路徑可能出現(xiàn)的失配情況。發(fā)射數(shù)據(jù)路徑集成了數(shù)字增益控制、精細(xì)延遲調(diào)整和功率放大器保護(hù)功能，便于在多頻段發(fā)射機(jī)中實(shí)現(xiàn)數(shù)字預(yù)失真（DPD）。接收數(shù)據(jù)路徑配備一個(gè)靈活的可編程192抽頭有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波器，可分配給一個(gè)或多個(gè)ADC用于接收均衡。可通過(guò)GPIO引腳選擇四種不同的濾波器配置文件。接收數(shù)據(jù)路徑還具備慢速信號(hào)檢測(cè)功能，支持自動(dòng)增益控制（AGC）。發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)格式可以是實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)（IQ），分辨率可選8位、12位、16位和24位，符合JESD204B或JESD204C標(biāo)準(zhǔn)。AD9082還支持JESD204模式下的低延遲數(shù)字環(huán)回功能，可繞過(guò)發(fā)射和接收DSP路徑，實(shí)現(xiàn)奈奎斯特操作。

該器件還支持通過(guò)GPIO引腳實(shí)現(xiàn)快速跳頻，并具備低延遲數(shù)字環(huán)回功能。片上熱管理單元（TMU）可用作熱管理方案的一部分，用于監(jiān)測(cè)溫度。同時(shí)還提供了功率檢測(cè)功能，適用于時(shí)分雙工（TDD）應(yīng)用。

一個(gè)16通道JESD204收發(fā)器端口，可支持接收和發(fā)射數(shù)據(jù)路徑的高數(shù)據(jù)傳輸速率。八條SERDES通道專用于發(fā)射數(shù)據(jù)路徑，另外八條用于接收數(shù)據(jù)路徑，收發(fā)器端口可根據(jù)JESD204C標(biāo)準(zhǔn)，支持高達(dá)24.75 Gbps的數(shù)據(jù)速率，或根據(jù)JESD204B標(biāo)準(zhǔn)，支持高達(dá)15.5 Gbps的數(shù)據(jù)速率。JESD204數(shù)據(jù)鏈路層高度靈活，可根據(jù)目標(biāo)傳輸速率優(yōu)化通道數(shù)量（或速率）。內(nèi)部同步功能可確保確定性延遲和相位校準(zhǔn)，也可通過(guò)外部對(duì)齊信號(hào)（SYSREF）實(shí)現(xiàn)多芯片同步。