Texas Instruments AFE7954四通道射頻采樣數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）是一款高性能、寬帶寬四通道射頻采樣DAC。該器件的工作頻率高達(dá)12GHz，能夠在L、S、C和X波段頻率范圍內(nèi)進(jìn)行直接RF采樣。此功能無(wú)需額外頻率轉(zhuǎn)換級(jí)即可實(shí)現(xiàn)。其靈活性和密度的提高可實(shí)現(xiàn)高通道數(shù)、多任務(wù)系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments AFE7954四通道射頻采樣DAC數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

信號(hào)路徑支持插值和數(shù)字上變頻選項(xiàng)，從而為四個(gè)DAC（TX）提供高達(dá)1200MHz的信號(hào)帶寬，或者為兩個(gè)DAC提供高達(dá)2400MHz的信號(hào)帶寬。DUC的輸出驅(qū)動(dòng)一個(gè)12GSPS DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），通過混合模式輸出選項(xiàng)增強(qiáng)在第二奈奎斯特區(qū)的運(yùn)行。Texas Instruments AFE7954的DAC輸出包括一個(gè)具有40dB范圍以及1dB模擬和0.125dB數(shù)字步進(jìn)的可變?cè)鲆娣糯笃?/u>（TX DSA）。

特性

• 四通道RF采樣12GSPS發(fā)送DAC
• 最大RF信號(hào)帶寬
  • 4TX：1200MHz
  • 2TX：2400MHz
• 射頻頻率范圍：600MHz至12GHz
• 數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA）
  • TX: 40 dB范圍, 0.125 dB步
• 單頻帶或雙頻帶DUC
• 每個(gè)TX 16個(gè)NCO
• DAC的可選內(nèi)部PLL/VCO或DAC采樣率的外部時(shí)鐘
• SerDes數(shù)據(jù)接口
  • 兼容JESD204B和JESD204C
  • 8個(gè)高達(dá)29.5Gbps的SerDes收發(fā)器
  • 子類1多器件同步
• 封裝：17mm×17mm FCBGA，0.8mm腳距

功能框圖

AFE7954四通道射頻采樣DAC技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

AFE7954是德州儀器(TI)推出的一款高性能四通道射頻采樣數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，采用先進(jìn)的12GSPS采樣技術(shù)，支持直接射頻采樣輸出頻率高達(dá)12GHz。該器件在17mm×17mm的FCBGA封裝中集成了完整的四通道發(fā)射鏈，每通道包含數(shù)字上變頻器(DUC)、12位DAC和數(shù)字步進(jìn)衰減器(DSA)，為高密度射頻系統(tǒng)提供了高度集成的解決方案。

二、關(guān)鍵特性

2.1 射頻性能

• ?超高采樣率?：12GSPS DAC采樣率
• ?寬頻率范圍?：支持600MHz至12GHz的直接射頻輸出
• ?靈活帶寬配置?：
  • 四通道模式：最高1200MHz信號(hào)帶寬
  • 雙通道模式：最高2400MHz信號(hào)帶寬
• ?高動(dòng)態(tài)范圍?：SFDR達(dá)88dBc@1.8GHz

2.2 數(shù)字處理特性

• ? 數(shù)字上變頻(DUC) ?：支持單/雙波段操作
• ? 數(shù)控振蕩器(NCO) ?：每通道16個(gè)獨(dú)立NCO
• ? 數(shù)字步進(jìn)衰減器(DSA) ?：
  • 40dB衰減范圍
  • 0.125dB步進(jìn)精度
  • ±1°相位匹配精度

2.3 接口與時(shí)鐘

• ?高速數(shù)據(jù)接口?：
  • JESD204B/C兼容
  • 8個(gè)SerDes接收器，速率高達(dá)29.5Gbps
• ?靈活時(shí)鐘選項(xiàng)?：
  • 內(nèi)部PLL/VCO或外部時(shí)鐘輸入
  • 支持Subclass 1多設(shè)備同步

三、應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 雷達(dá)系統(tǒng)

AFE7954的高采樣率和寬帶寬特性使其成為相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng)的理想選擇，特別適用于：

• 軍用警戒雷達(dá)
• 氣象雷達(dá)
• 自動(dòng)駕駛雷達(dá)

3.2 電子戰(zhàn)與通信

• 戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)
• 電子對(duì)抗設(shè)備
• 衛(wèi)星通信地面站

3.3 測(cè)試測(cè)量

• 無(wú)線通信測(cè)試儀
• 雷達(dá)信號(hào)模擬器
• 寬帶信號(hào)發(fā)生器

四、架構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1 信號(hào)鏈架構(gòu)

每通道包含完整的信號(hào)處理鏈：

1. ?數(shù)字處理?：DUC支持24x/48x/96x插值
2. ?數(shù)模轉(zhuǎn)換?：12位12GSPS DAC核心
3. ?模擬輸出?：混合模式輸出增強(qiáng)二次奈奎斯特區(qū)性能
4. ?增益控制?：40dB DSA提供精確的功率控制

4.2 關(guān)鍵電路模塊

• ?時(shí)鐘子系統(tǒng)?：集成PLL/VCO，支持7.2-12.08GHz頻段
• ?電源管理?：多電壓域設(shè)計(jì)(0.9V/1.2V/1.8V)
• ?數(shù)據(jù)接口?：JESD204B/C兼容SerDes

五、性能參數(shù)詳解

5.1 發(fā)射通道性能

5.2 時(shí)鐘性能

• ?相位噪聲?：
  • 11.8GHz @1MHz偏移：-119dBc/Hz
  • 8.85GHz @1MHz偏移：-120dBc/Hz
• ?集成相位誤差?：1kHz-100MHz范圍內(nèi)-43.4dBc

六、設(shè)計(jì)指南

6.1 電源設(shè)計(jì)

• ?電源分組?：
  • 數(shù)字核心：0.9V (最高2.7A)
  • 模擬電路：1.2V/1.8V
• ?去耦建議?：
  • 每電源引腳10nF陶瓷電容
  • 每組電源6.8μF鉭電容

6.2 PCB布局

• ?關(guān)鍵原則?：
  • 保持高速信號(hào)走線等長(zhǎng)
  • 避免射頻走線下方鋪地
  • SerDes走線阻抗控制100Ω差分
• ?熱設(shè)計(jì)?：
  • 結(jié)到環(huán)境熱阻：16.2°C/W
  • 推薦使用散熱焊盤

6.3 時(shí)鐘設(shè)計(jì)

• ?參考時(shí)鐘?：
  • 輸入頻率：100-500MHz
  • 電平：0.6-1.8Vpp差分
  • 必須采用AC耦合
• ?SYSREF時(shí)序?：
  • 建立時(shí)間：50ps
  • 保持時(shí)間：50ps