該AFE8000是一款高性能、寬帶寬的多通道收發(fā)器，集成了8個(gè)RF采樣DAC和10個(gè)RF采樣ADC。引腳和編程兼容的低通道數(shù)版本（AFE8004具有 4TX 和 4RX 通道，AFE8010具有 10RX 通道），以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

每個(gè)接收器 （RX） 鏈包括一個(gè) 25 dB 范圍的 DSA（數(shù)字步進(jìn)衰減器），后跟一個(gè) 4 GSPS ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）。10個(gè)ADC連接到8個(gè)接收器路徑（1RX到8RX）和2個(gè)反饋路徑（1FB和2FB）。RX和FB之間的ADC相同，但數(shù)字下變頻器路徑不同（FB路徑具有更寬的帶寬，可用作接收器）。每個(gè)接收器通道都有模擬峰值功率檢測(cè)器和數(shù)字峰值和功率檢測(cè)器，以輔助外部或內(nèi)部自主自動(dòng)增益控制器，以及用于器件可靠性保護(hù)的射頻過(guò)載檢測(cè)器。單通道或雙通道下變頻器 （DDC） 為 8 通道提供高達(dá) 800 MHz 的信號(hào)帶寬，為 8 個(gè)通道提供高達(dá) 400 MHz 的信號(hào)帶寬，以及 2 個(gè)通道的信號(hào)帶寬為 800 MHz。
*附件：afe8010.pdf

每個(gè)發(fā)射器 （TX） 鏈都包括一個(gè)單或雙數(shù)字上變頻器 （DUC）。支持高達(dá) 800 MHz 的 8 個(gè)通道信號(hào)帶寬或 1200 MHz 的 4 個(gè)通道。DUC 的輸出驅(qū)動(dòng) 12GSPS DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），具有混合模式輸出選項(xiàng)，以增強(qiáng)二次奈奎斯特作。DAC輸出包括一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?/u>（TX DSA），具有40 dB范圍和1 dB模擬步長(zhǎng)和0.125 dB數(shù)字步長(zhǎng)。

特性

• AFE80xx 版本：
  • AFE8000：8 個(gè)發(fā)射，10 個(gè)接收
  • AFE8004：4 個(gè) TX，4 個(gè) RX
  • AFE8010：10 RX
• 12 GSPS 射頻采樣 DAC
• 4 個(gè) GSPS 射頻采樣 ADC
• 最大射頻信號(hào)帶寬：
  • 發(fā)射：800 MHz（8 通道）或 1.2 GHz（4 通道）
  • 接收：800 MHz（8 通道）或 400 MHz（8 通道）+ 800 MHz（2 通道）
• 射頻頻率范圍：
  • 發(fā)射：5 MHz 至 7.125 GHz
  • 接收：100 MHz 至 7.125 GHz
• 數(shù)字步進(jìn)衰減器 （DSA）：
  • TX：40 dB 范圍，1 dB 模擬步長(zhǎng)和 0.125 dB 數(shù)字步長(zhǎng)
  • RX/FB：25 dB 范圍，1 dB 步進(jìn)
• 單頻或雙頻 DUC、DDC
• 每條鏈有雙 NCO，可實(shí)現(xiàn)快速頻率切換
• 支持 TDD作，可在 TX 和 RX 之間快速切換
• 內(nèi)部PLL/VCO，用于生成DAC/ADC時(shí)鐘
• 可選的DAC或ADC速率的外部CLK
• SerDes 數(shù)據(jù)接口：
  • JESD204B和JESD204C
  • 8 個(gè) SerDes 收發(fā)器，速度高達(dá) 32.5 Gbps
  • 8b、10b 和 64b、66b 編碼
  • 12 位、16 位、24 位和 32 位分辨率
  • 子類(lèi) 1 多設(shè)備同步
• 包：
  • 17 mm × 17 mm FCBGA，0.8 mm 間距

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

AFE8010 是一款 高 - performance、寬帶寬的 10 通道 RF 采樣接收器 ，無(wú)發(fā)射（TX）通道，專(zhuān)為多通道射頻信號(hào)接收?qǐng)鼍霸O(shè)計(jì)。器件采用 17mm×17mm 400 引腳 FCBGA 封裝（0.8mm 引腳間距），工作溫度范圍 - 40°C 至 + 85°C，集成 10 路 4GSPS RF 采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）及配套數(shù)字信號(hào)處理模塊，支持直接對(duì) 100MHz 至 7.125GHz 的射頻信號(hào)采樣，無(wú)需傳統(tǒng)中頻（IF）轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，大幅簡(jiǎn)化多通道接收系統(tǒng)架構(gòu)，適用于雷達(dá)、電子戰(zhàn)、頻譜監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)術(shù)通信等對(duì)接收通道密度與信號(hào)帶寬要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

二、核心特性

1. 射頻與采樣性能

• 頻率與帶寬 ：RX 射頻頻率范圍 100MHz 至 7.125GHz，10 個(gè)接收通道包含 8 路標(biāo)準(zhǔn)接收（1RX8RX）與 2 路反饋（1FB2FB）通道；FB 通道帶寬更寬（最高 800MHz），可作為額外接收通道使用，整體支持 “8 通道 400MHz + 2 通道 800MHz” 或 “8 通道 800MHz” 的靈活帶寬配置，滿(mǎn)足不同信號(hào)帶寬需求。
• 采樣速率 ：每路接收通道集成 4GSPS RF 采樣 ADC，直接對(duì)射頻信號(hào)采樣，避免多頻段轉(zhuǎn)換帶來(lái)的信號(hào)損耗與延遲，保證高頻率信號(hào)的采樣精度。
• 衰減與增益控制 ：RX/FB 通道均配備 25dB 范圍數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA），支持 1dB 步進(jìn)，可根據(jù)輸入信號(hào)強(qiáng)度靈活調(diào)整衰減量，保護(hù)后端 ADC 免受過(guò)載損壞，并優(yōu)化信噪比（SNR）。

2. 數(shù)字信號(hào)處理與同步

• 數(shù)字下變頻（DDC） ：集成單頻段或雙頻段 DDC，可對(duì) ADC 采樣后的高頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行降頻、濾波與抽取，輸出基帶信號(hào)至后端處理單元，減少基帶處理器的數(shù)據(jù)量與算力壓力。
• 快速頻率切換 ：每路接收通道配備雙數(shù)控振蕩器（NCO），支持快速頻率調(diào)諧與切換，適配多頻段信號(hào)接收?qǐng)鼍埃ㄈ缣l通信、多目標(biāo)雷達(dá)監(jiān)測(cè)）。
• 多設(shè)備同步 ：支持 JESD204B/C 串行接口的 Subclass 1 多設(shè)備同步 ，通過(guò) SYSREF 信號(hào)實(shí)現(xiàn)多片 AFE8010 或與同系列其他器件（如 AFE8000/AFE8004）的時(shí)序一致性，滿(mǎn)足多通道陣列（如雷達(dá)天線(xiàn)陣）的同步采樣需求。

3. 時(shí)鐘與接口

• 時(shí)鐘生成 ：內(nèi)置鎖相環(huán)（PLL）與壓控振蕩器（VCO），可自主生成 ADC 所需的 4GSPS 采樣時(shí)鐘；同時(shí)支持外部時(shí)鐘輸入（適配 ADC 速率），靈活適配不同系統(tǒng)的時(shí)鐘架構(gòu)（如外部高精度時(shí)鐘源場(chǎng)景）。
• 高速 SerDes 接口 ：集成 8 路 SerDes 收發(fā)器，最高速率 32.5Gbps，支持 8b/10b 與 64b/66b 編碼，數(shù)據(jù)分辨率可選 12 位、16 位、24 位、32 位，兼顧數(shù)據(jù)傳輸效率與精度；遵循 JESD204B/C 協(xié)議，大幅減少高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊_數(shù)量，簡(jiǎn)化 PCB 布局。
• 控制接口 ：配備 SPI 接口用于寄存器配置（如衰減器參數(shù)、DDC 模式），GPIO 接口用于通用控制（如通道使能、狀態(tài)指示），便于與外部微控制器（MCU）或 FPGA 交互。

4. 可靠性與保護(hù)

• 信號(hào)監(jiān)測(cè) ：每路接收通道集成模擬峰值功率檢測(cè)器與 數(shù)字峰值 / 功率檢測(cè)器 ，輔助外部或內(nèi)部自動(dòng)增益控制器（AGC）實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)增益調(diào)節(jié)，避免信號(hào)過(guò)弱或過(guò)載；同時(shí)內(nèi)置 RF 過(guò)載檢測(cè)器，當(dāng)輸入信號(hào)超出安全范圍時(shí)觸發(fā)保護(hù)，防止 ADC 永久損壞。
• 靜電防護(hù)（ESD） ：器件對(duì)靜電敏感，文檔明確要求遵循 ESD 防護(hù)操作流程（如使用防靜電手套、工作臺(tái)），避免靜電導(dǎo)致的性能退化或永久失效。

三、與同系列器件的差異（選型參考）

AFE80xx 系列三款器件核心架構(gòu)一致，僅通道數(shù)量（尤其是 TX 通道）與功能配置不同，可根據(jù)系統(tǒng) “接收 - 發(fā)射” 需求靈活選型，具體差異如下表：

四、封裝與訂購(gòu)信息

1. 封裝規(guī)格

AFE8010 采用 400 引腳 FCBGA 封裝，提供兩種封裝型號(hào)（ABJ/ALK），核心參數(shù)如下：

• 封裝尺寸 ：17mm×17mm（長(zhǎng) × 寬），最大高度 2.65mm，引腳間距 0.8mm，底部含裸露熱焊盤(pán)，需焊接至 PCB 接地平面以?xún)?yōu)化散熱，避免高溫導(dǎo)致性能退化。
• 焊球材質(zhì) ：
  • ABJ 封裝：SnAgCu（無(wú)鉛），符合 RoHS 合規(guī)要求，適用于環(huán)保型系統(tǒng)。
  • ALK 封裝：SnPb（含鉛），不適用于 RoHS 合規(guī)場(chǎng)景，僅適配傳統(tǒng)工藝需求。
• 機(jī)械特性 ：焊球直徑 0.56mm~0.76mm， seating plane 由焊球球面冠部定義，封裝蓋子電氣懸空（不接 GND），避免干擾射頻信號(hào)。

2. 訂購(gòu)型號(hào)與參數(shù)

AFE8010 主要訂購(gòu)型號(hào)及關(guān)鍵參數(shù)如下，部分型號(hào)需咨詢(xún) TI 獲取詳細(xì)配置（如特殊焊球材質(zhì)）：

• 包裝說(shuō)明 ：采用 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)托盤(pán)包裝，每盤(pán) 90 片，托盤(pán)尺寸適配自動(dòng)化貼裝設(shè)備，減少人工操作誤差；
• MSL 等級(jí) ：Level-3，開(kāi)封后需在 168 小時(shí)內(nèi)完成焊接，否則需按規(guī)范烘烤，防止焊接過(guò)程中器件吸潮導(dǎo)致失效。

五、應(yīng)用場(chǎng)景

AFE8010 憑借 10 通道接收能力、寬射頻頻率范圍與高采樣速率，核心應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1. 雷達(dá)系統(tǒng) ：多通道接收陣列（如相控陣?yán)走_(dá)），用于目標(biāo)探測(cè)、跟蹤，F(xiàn)B 通道可輔助校準(zhǔn)接收信號(hào)；
2. 電子戰(zhàn)與頻譜監(jiān)測(cè) ：同時(shí)接收多頻段敵方信號(hào)或環(huán)境頻譜信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)截獲、分析與監(jiān)測(cè)；
3. 戰(zhàn)術(shù)通信基礎(chǔ)設(shè)施 ：接收多用戶(hù)或多頻段戰(zhàn)術(shù)通信信號(hào)，支持寬頻段信號(hào)解調(diào)；
4. 無(wú)線(xiàn)通信測(cè)試設(shè)備 ：如多通道信號(hào)分析儀，同時(shí)采集多路射頻測(cè)試信號(hào)，提升測(cè)試效率；
5. 醫(yī)療與工業(yè)高端設(shè)備 ：部分需多通道射頻信號(hào)接收的醫(yī)療成像輔助模塊、工業(yè)無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

六、設(shè)計(jì)與支持

1. 設(shè)計(jì)建議

• PCB 布局 ：
  • 射頻信號(hào)：RX/FB 通道采用差分布線(xiàn)，阻抗匹配至 50Ω，減少信號(hào)反射與干擾；
  • 高速信號(hào)：SerDes 接口（JESD204B/C）需嚴(yán)格控制阻抗與時(shí)序，避免信號(hào)串?dāng)_；
  • 電源與地：模擬地（VSSRX/VSSFB）與數(shù)字地（DGND）分開(kāi)布局，單點(diǎn)連接，減少數(shù)字噪聲對(duì)模擬信號(hào)的干擾；
  • 熱設(shè)計(jì)：封裝熱焊盤(pán)需大面積連接至 PCB 接地平面，必要時(shí)增加散熱過(guò)孔，避免器件高溫運(yùn)行。
• 電源設(shè)計(jì) ：需為器件提供多組電源（如 1.2V、1.8V 模擬 / 數(shù)字電源），每組電源就近并聯(lián)去耦電容（0.1μF 陶瓷電容 + 10μF 鉭電容），穩(wěn)定電壓，抑制電源噪聲。
• 時(shí)鐘設(shè)計(jì) ：外部時(shí)鐘輸入需低抖動(dòng)（建議 < 1ps RMS），避免影響 ADC 采樣精度；內(nèi)置 PLL 需合理配置環(huán)路濾波器，保證時(shí)鐘穩(wěn)定性。