GE模塊IC200MDD840
GE模塊IC200MDD840
電路功能與優(yōu)勢
圖1所示的這個電路提供一個同步寬頻帶發(fā)射器,可支持高達(dá)1150 MHz的超寬I/Q帶寬。該設(shè)計證明了高帶內(nèi)信號性能,如高無雜散動態(tài)范圍(SFDR)、低誤差矢量幅度(EVM)和寬頻帶范圍內(nèi)的平坦頻率響應(yīng)。
多個通道間的同步性能對于象限誤差校正(QEC)尤為重要。啟用多芯片同步時,轉(zhuǎn)換器之間的延遲失配可能在一個時鐘周期內(nèi),并且存在對齊良好的同步時鐘。
高速同步的挑戰(zhàn)是要在過程、電壓和溫度(PVT)中達(dá)到數(shù)模(DAC)時鐘周期的精度。要達(dá)到這種精度,需要在DAC上實施同步邏輯塊,并且必須在板上精心設(shè)計布局和時鐘方案以與同步邏輯塊配合使用。
該電路可用于支持E頻段中的寬帶點對點應(yīng)用,這可同時確保零中頻(ZIF)和復(fù)中頻(CIF)。出色的同步性能使其能夠支持雷達(dá)等應(yīng)用中的嚴(yán)格對齊要求。
圖1.AD9139-DUAL-EBZ評估板功能框圖
圖2.用于實現(xiàn)電路的AD9139-DUAL-EBZ評估板
電路描述
圖2所示的電路板使用雙AD9139單通道TxDAC、ADL5375-05寬帶正交調(diào)制器和AD9516-1時鐘發(fā)生器。
AD9139的數(shù)據(jù)時鐘輸入(DCI)頻率可高達(dá)575 MHz。由于在上升沿和下降沿捕獲的數(shù)據(jù)均饋入單個DAC,1×模式下的數(shù)據(jù)速率可高達(dá)1150 MSPS。為支持正交數(shù)據(jù),使用了兩個AD9139器件來生成基帶數(shù)據(jù)。每個通道的模擬輸出分別進(jìn)入自己的低通濾波器。因此,參考設(shè)計可支持高達(dá)1150 MHz的復(fù)合帶寬,如圖3所示。在如此大范圍中的平坦度至關(guān)重要。由于AD9139包括一個可抵消DAC的內(nèi)在sinc滾降影響的反sinc濾波器,DAC后的濾波器平坦度變得對總平坦度至關(guān)重要。對于并行低電壓差分信號(LVDS)接口,575 MHz的DDR時鐘頻率很高。需要仔細(xì)設(shè)計LVDS接口的時序。
圖3.雙AD9139器件的大帶寬
正交調(diào)制器
ADL5375-05是一款寬帶正交調(diào)制器,輸出頻率范圍為400 MHz至6 GHz。ADL5375-05作為I/Q調(diào)制器與AD9139接口,該調(diào)制器的頻率范圍很寬,為400 MHz至6 GHz。AD9139的輸出和ADL5375-05的輸入共用0.5 V的相同共模電平。
時鐘產(chǎn)生和考慮事項
考慮到同步要求,兩個AD9139器件的DACCLK、同步時鐘和幀時鐘都必須對齊良好。AD9516-1支持必需的時鐘分配功能,以及為產(chǎn)生更高頻率而集成的壓控振蕩器(VCO)和鎖相環(huán)(PLL)。禁用VCO和PLL,并且AD9516-1處于時鐘分配模式時,更好的時鐘相位噪聲更利于高速對齊。作為時鐘分配模式使用時,在1 GHz輸出,分頻比為1,10 MHz頻偏處,加性相位噪聲為147 dBc/Hz。Rohde & Schwartz SMA100A具有出色的相位噪聲性能,用其作為AD9516-1的輸入時,AD9516-1的輸出總相位噪聲接近時鐘分配模式下AD9516-1的小限值。
AD9139的多芯片同步
雙通道間的同步對于QEC至關(guān)重要。DACCLK和同步時鐘之間需要布局對稱。此外,DACCLK和同步時鐘之間的相位不得落在建立和保持時間窗口內(nèi)(也稱為保持在窗口外(KOW))。
同步機制可以達(dá)到在DAC輸出上多個通道之間在PVT中的失配小于一個DAC時鐘周期。以下是實現(xiàn)測試性能的指南:
1. DACCLK 1和DACCLK 2必須在AD9139的引腳上對齊良好。DACCLK 1和DACCLK 2之間的不匹配將添加到輸出上的終不匹配中。
2. 同步時鐘1和同步時鐘2必須對齊良好,并且分別由DACCLK1和DACCLK2采樣,用作參考。
3. DACCLK和同步時鐘之間的相對相位不得落在KOW內(nèi),如圖4所示。
圖4.DACCLK和同步時鐘之間的時序要求
LVDS接口設(shè)計
DCI = 575 MHz時,在PVT中設(shè)計LVDS接口通常是一個挑戰(zhàn)。本節(jié)用一個例子說明如何設(shè)計和優(yōu)化該接口。
以圖5為例,DCI = 491 MHz。根據(jù)AD9139數(shù)據(jù)手冊規(guī)格,如果DCI和DATA的邊緣在AD9139的引腳上對齊良好,當(dāng)延遲鎖相環(huán)(DLL)相位設(shè)置為零時,KOW(設(shè)置時間 + 保持時間)可置于有效窗口中間。