当前位置:首页 > 电源 > 数字电源
[导读]1 引言 A/D转换器在系统中所处的位置是很关键的,因为它直接反映软件化的程度.对理想的软件无线电而言,A/D转换器的动态范围必须为100dB~120dB,最大信号输入频率在1GHz~5GHz之间,目前器件发展水平很难实现这些技术

1 引言

   

A/D转换器在系统中所处的位置是很关键的,因为它直接反映软件化的程度.对理想的软件无线电而言,A/D转换器的动态范围必须为100dB~120dB,最大信号输入频率在1GHz~5GHz之间,目前器件发展水平很难实现这些技术指标,即使实现了这些指标,如此大的数据量也是后面DSP无法承担的,所以折中的方案就是进行中频采样.

 

 软件无线电是基于一种通用的硬件平台,通过加载不同的软件实现不同的无线通信功能.它是一种全新的开放式结构体系,其核心设计思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D转换器,在射频段将信号数字化,在DSP中用软件实现所有功能.受硬件发展水平的限制。目前存在二大瓶颈:

一是A/D转换器的速率和性能;

二是DSP的处理速度.

 

2 选择依据

    A/D转换器的选择既要考虑A/D转换器的性能又要考虑能满足系统所要求的动态范围和性能指标。评价A/D转换器的性能指标主要有A/D转换位数、无寄生动态范围(SFDR)、信噪比(SNR)、转换速率、量化灵敏度等。一般来说A/D转换器的转换位数越多越好,转换位数越多,其动态范围就越高。由于本设计硬件平台中选用的HSP50214型可编程下变频器输入是14位,因此选用14位的A/D转换器。在目前的软件无线电中频方案里,一般都采用欠采样技术,采样频率一般为几十赫兹至上百赫兹,若对中频为70MHz、带宽为2MHz的信号(AM或FM)采用40MHz采样,由A/D转换器的理论SNR公式可知:
SNR=6.02B+1.76+10Logl0(fs/2fmax)dB
=6.02x14+1.76+10log10(40x106/2x71xl06)dB
=81dB

    式中,B为A/D转换器的位数,f为采样速率,fmax为输入信号的最高频率。在实际测试中.A/D转换器的最后2位会不停变化,其有效位(ENOB)为12位,代人上式后可得SNR为69dB。所以AD6644和AD6645都能满足要求,由于AD6645的孔径抖动小于0.2ps,AD6645的孔径抖动小于0.3ps.所以在中频接收系统中用AD6645效果会更好一些。目前市场上的高速采样器件种类繁多,表1列出一些主流A/D转换器的主要技术参数。


3 主要特点  AD6645,pdf datasheet (AD Converter) 
    AD6645是宽带A/D转换器系列中继AD9042(12位41MS/s)和AD6640(12位65MS/s)、AD6644(14位,40MS/s,65MS/s)后的第四代产品,其主要特 点如下:
    ●保持采样率可达80MS/s;
    ●工作带宽达270MHz;
    ●多音无寄生动态范围(SFDR)为100dB;
    ●对200MHz信号采样时采样抖动时间为Qlps;
    ●数字输出可以在3.3V下工作.便于与数字ASIC接口;
    ●功耗为1.5W。


4 工作原理
    如图1所示.AD6645采用3级子区式转换结 构.这种设计的好处是既保证了转换的精度和速度 又实现了较小的功耗和封装尺寸。AD6645有2个 互补的模拟输入端AIN和五AIN.2路输入经过缓冲 后先进入第一个保持器THl.ENCODE脉冲为高时 TH1处于保持状态.THl的保持值作为5位A/D转 换器ADCl的输入.其输出驱动1个5位D/A转换 器DACl。经过延迟后的模拟信号减DACl的输出 后在TH3的输入端产生第一个剩余信号,保持器 TH2补偿由ADCl造成的延迟。 在由1个5位ADC2、5位DAC2和1个TH4组 成的第二转换阶段中.TH4保持的第一个剩余信号 减去DAC2的量化输出产生第二个剩余信号作为 TH5的输人.TH5驱动最后1个6位A/D转换器 ADC3。将ADC1、ADC2和ADC3的输出相加并经数字误差校正逻辑修正后将得到并行输出的14位2进制补码数据。


5 实际应用
5.1 时钟输入电路

    为了保证14位的精度,对AD6645的采样时钟 质量要求较高且要具有低相位噪声。为了获得最佳 性能.AD6645的时钟必须采用差分输入,时钟信号可通过1个变压器或电容器交流耦合到ENCODE和面ENCODE脚.这2个引脚在片内被偏置,无需外 加偏置电路。为了提高时钟信号的差分输入质量, 本设计采用了Motorola公司的MCl00LNEl6型低 压差分接收器.它的抗抖动性能非常好。整个连接 电路如图2所示。差分输出端Q和Q的电压较小, 和后面的AD6645输入电压不匹配,因此分别加上 偏置电压。

[!--empirenews.page--]


5.2 模拟输入电路
    作为新型的高速、大动态范围A/D转换器.AD6645的模拟信号输入也应为差分形式.因为在模拟信号阶段差分输入对偶次谐波有很高的共模抑制比,可以提高电路的性能。采用差分输入在制作PCB时也有很大的好处:其一是对由电源和地引人的噪声有很高的共模抑制比;其二是对由本振反馈引入的共模信号也有很强的抑制作用。

    AD6645的模拟输入电压被偏置到2.4V,在电路内部每个模拟输入通过1只500Ω电阻器连接到2.4V偏置电压和差分缓冲器。因此驱动AD6645的模拟信号必须通过交流耦合送进输入端,实际使用时可以采用如图3所示的4:1阻抗变换器来实现。

 

5.3 信号输出
    AD6645的数字输出有固定的输出摆动率(1V/ns),制作PCB时,1个CMOS门加上布线会产生大约10pF的电容,因此每有l位转换输出就会有10mA的动态电流出入器件,满量程输出即14位输出时就会有140A的电流,所以在每条输出数据线上要串联100Ω的电阻器以限制这些电流流入接收器件。在软件无线电的中频采样方案中。采用在AD6645后接1个HSPS0214B型下变频器来进行降频、抽取、滤波等一系列处理,二者之间加1个74LCX574型锁存器。数据准备输出信号DRY作为74LCX574的时钟输入,并经反相器后作为HSPS0214B型数字下变频器的前端时钟CLKIN输入。


5.4 注意事项
    AD6645对时钟电路要求比较苛刻,该电路接收到的任何噪声都会造成数字化性能的恶化和总体性能的下降,因此一定要将其与数字输出和模拟输入隔离开来。除了布线应尽量短外,整个采样电路下面要大面积覆铜接地以降低干扰。模拟部分和数字部分的供电电源AVcc(SV)和DVcc(3.3V)要尽量分开,在电源滤波中使用高频特性好的陶瓷电容器来抑制噪声,数字地和模拟地应该分开并通过高频磁珠单点接地。在实际调试时,时钟信号不理想.可用门电路进行整形,DRY信号较小.也可用NC7SZ32型门电路进行整形驱动。


6  结束语
    作为未来通信的发展方向.软件无线电以其灵活性和通用性引起了全世界的关注.而A/D转换和D/A转换部分在软件无线电中起着关键的作用.因此器件的选取及外围电路的设计显得非常重要.尤其是在抗干扰方面要更加注意。AD6645以其优越的性能成为目前软件无线电接收机中。MD转换器的理想选择。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

9月2日消息,不造车的华为或将催生出更大的独角兽公司,随着阿维塔和赛力斯的入局,华为引望愈发显得引人瞩目。

关键字: 阿维塔 塞力斯 华为

加利福尼亚州圣克拉拉县2024年8月30日 /美通社/ -- 数字化转型技术解决方案公司Trianz今天宣布,该公司与Amazon Web Services (AWS)签订了...

关键字: AWS AN BSP 数字化

伦敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英国汽车技术公司SODA.Auto推出其旗舰产品SODA V,这是全球首款涵盖汽车工程师从创意到认证的所有需求的工具,可用于创建软件定义汽车。 SODA V工具的开发耗时1.5...

关键字: 汽车 人工智能 智能驱动 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越来越多用户希望企业业务能7×24不间断运行,同时企业却面临越来越多业务中断的风险,如企业系统复杂性的增加,频繁的功能更新和发布等。如何确保业务连续性,提升韧性,成...

关键字: 亚马逊 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,据媒体报道,腾讯和网易近期正在缩减他们对日本游戏市场的投资。

关键字: 腾讯 编码器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中国国际大数据产业博览会开幕式在贵阳举行,华为董事、质量流程IT总裁陶景文发表了演讲。

关键字: 华为 12nm EDA 半导体

8月28日消息,在2024中国国际大数据产业博览会上,华为常务董事、华为云CEO张平安发表演讲称,数字世界的话语权最终是由生态的繁荣决定的。

关键字: 华为 12nm 手机 卫星通信

要点: 有效应对环境变化,经营业绩稳中有升 落实提质增效举措,毛利润率延续升势 战略布局成效显著,战新业务引领增长 以科技创新为引领,提升企业核心竞争力 坚持高质量发展策略,塑强核心竞争优势...

关键字: 通信 BSP 电信运营商 数字经济

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央广播电视总台与中国电影电视技术学会联合牵头组建的NVI技术创新联盟在BIRTV2024超高清全产业链发展研讨会上宣布正式成立。 活动现场 NVI技术创新联...

关键字: VI 传输协议 音频 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日举办的2024年长三角生态绿色一体化发展示范区联合招商会上,软通动力信息技术(集团)股份有限公司(以下简称"软通动力")与长三角投资(上海)有限...

关键字: BSP 信息技术
关闭
关闭