AFE7225/7222 是一款為全雙工或半雙工無線電設(shè)計(jì)的模擬前端。過采樣傳輸12位DAC提供基帶到奈奎斯特的輸出頻率。欠采樣接收12位ADC允許基帶的模擬輸入頻率達(dá)到~230MHz。AFE7225/7222 內(nèi)的大多數(shù)模塊獨(dú)立控制，以優(yōu)化功耗與利用率。通過串行接口提供兩個(gè)輔助控制12位DAC和一個(gè)雙輸入輔助監(jiān)聽12位ADC。數(shù)字特性包括QMC（正交調(diào)制校正）、插值、減量、均方根/峰值功率計(jì)以及帶有獨(dú)立NCO的混頻器，用于接收和發(fā)射路徑。

AFE7225/7222 提供 64 針 9x9mm QFN 封裝（RGC）。AFE7225/7222采用德州儀器的低功耗模擬CMOS工藝制造，并適用于整個(gè)工業(yè)溫度范圍（–40°C至85°C）。
*附件：afe7225.pdf

特性

• AFE7225
  • 雙12位250MSPS TX DAC
  • 雙12位125MSPS RX ADC
• AFE7222
  • 雙12位130MSPS TX DAC
  • 雙12位65MSPS RX ADC
• 選項(xiàng)
  • 雙12位輔助DAC
  • 雙輸入12位輔助ADC
  • TX路徑插值2或4
  • RX路徑減2
  • 3.0V/1.8V電源，低功率
  • 半雙工快速喚醒模式
  • 粗或細(xì)數(shù)字混音器
  • 正交調(diào)制修正
  • 時(shí)鐘輸入除法/乘法
  • 串行LVDS或交錯(cuò)并行CMOS接口
  • 64針QFN封裝（9毫米×9毫米）

參數(shù)

方框圖

AFE7222/AFE7225 是德州儀器（TI）推出的高集成度寬帶混合信號(hào)收發(fā)器（模擬前端），專為全雙工 / 半雙工軟件無線電設(shè)計(jì)，集成雙路 ADC、雙路 DAC 及豐富數(shù)字信號(hào)處理功能，憑借高采樣率、低功耗及靈活接口，適配無線基礎(chǔ)設(shè)施、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線電、微微蜂窩基站等通信場(chǎng)景，可高效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜信號(hào)的收發(fā)與處理。

一、芯片基礎(chǔ)信息與核心特性

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• 型號(hào)與定位 ：AFE7222（低速率版）、AFE7225（高速率版），文檔編號(hào) SLOS711B，初始發(fā)布于 2011 年 11 月，2012 年 3 月修訂，引腳兼容，僅速率和部分性能有差異。
• 供電與溫度 ：模擬電源 1.8V（AVDD18 系列）、3.0V（AVDD3 系列），數(shù)字電源 1.8V（DVDD18 系列）；工作溫度 - 40°C 至 + 85°C（工業(yè)級(jí)），存儲(chǔ)溫度 - 65°C 至 + 150°C。
• 封裝形式 ：64 引腳 9mm×9mm QFN 封裝（型號(hào) RGC），底部帶熱焊盤，熱阻低至 22.8°C/W，適配高密度 PCB 布局。

2. 核心性能指標(biāo)

• 分辨率與采樣率 ：雙路 12 位 ADC 和雙路 12 位 DAC；AFE7222 的 ADC 最高 65 MSPS、DAC 最高 130 MSPS；AFE7225 的 ADC 最高 125 MSPS、DAC 最高 250 MSPS，支持 2 倍 / 4 倍插值（發(fā)射）和 2 倍抽?。ń邮眨?。
• 精度與動(dòng)態(tài)性能 ：ADC 的 DNL±0.95 LSB、INL±1.7 LSB，SNR 典型值 70 dBFS 以上，SFDR 最高 88.3 dBc；DAC 的 DNL±0.5 LSB、INL±2 LSB，SFDR 最高 76 dBc，三階交調(diào)失真（IMD3）低至 62 dBc。
• 低功耗與靈活控制 ：全雙工模式功耗低至 398 mW（CMOS 接口），支持全局?jǐn)嚯?、快速恢?fù)斷電等多檔功耗模式，可獨(dú)立關(guān)閉 I/Q 通道或收發(fā)路徑，平衡功耗與響應(yīng)速度。
• 集成功能 ：內(nèi)置正交調(diào)制校正（QMC）、粗 / 細(xì)混頻器（帶獨(dú)立 NCO）、RMS / 峰值功率計(jì)、8 深度 FIFO；額外配備雙路輔助 DAC（12 位，最高 3.33 MSPS）和一路輔助 ADC（12 位，最高 100 kSPS），支持電壓監(jiān)測(cè)與校準(zhǔn)。

二、關(guān)鍵功能模塊與工作原理

1. 收發(fā)信號(hào)鏈核心模塊

• 接收路徑 ：雙路 12 位 ADC 接收模擬信號(hào)（輸入帶寬 550 MHz），經(jīng)抽取濾波器（2 倍抽取，80 dB 以上阻帶衰減）、QMC 校正（增益 / 相位 / 偏移校準(zhǔn)）、粗 / 細(xì)混頻器（頻率搬移）后輸出數(shù)字信號(hào)，內(nèi)置功率計(jì)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)功率。
• 發(fā)射路徑 ：數(shù)字信號(hào)經(jīng) FIFO 緩沖、2 倍 / 4 倍插值濾波器（半帶濾波器，70 dB 以上阻帶衰減）、逆 sinc 濾波器、QMC 校正、粗 / 細(xì)混頻器處理后，由雙路 12 位 DAC 輸出差分電流信號(hào)（滿量程 2 mA-20 mA 可調(diào)）。
• 輔助模塊 ：輔助 ADC 支持 2 路外部輸入，用于電壓監(jiān)測(cè)；輔助 DAC 為電流輸出（最高 7.5 mA），可用于校準(zhǔn)或外圍電路控制。

2. 數(shù)字接口與時(shí)鐘

• 接口模式 ：支持并行 CMOS 和串行 LVDS 兩種接口，可靈活適配不同基帶芯片；CMOS 接口最高數(shù)據(jù)率 260 Mbps，LVDS 接口最高 780 Mbps，支持 1 線 / 2 線、DDR/SDR 模式切換。
• 時(shí)鐘架構(gòu) ：支持差分時(shí)鐘、單端時(shí)鐘或雙獨(dú)立單端時(shí)鐘輸入，內(nèi)置 PLL（2 倍 / 4 倍倍頻）、時(shí)鐘分頻器（1/2/4 分頻）和占空比校正電路（DCC），可獨(dú)立生成 ADC 和 DAC 所需時(shí)鐘，降低外部時(shí)鐘設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

3. 校準(zhǔn)與同步

• QMC 校正 ：支持 I/Q 通道的增益、相位、偏移校準(zhǔn)，補(bǔ)償模擬正交調(diào)制器的失衡，提升信號(hào)完整性。
• 多芯片同步 ：通過 SYNC 引腳或串行接口可實(shí)現(xiàn)多芯片間的時(shí)鐘、FIFO、混頻器相位等同步，適配多通道擴(kuò)展場(chǎng)景。

三、應(yīng)用場(chǎng)景與設(shè)計(jì)建議

1. 典型應(yīng)用

• 通信系統(tǒng) ：蜂窩基站、寬帶通信設(shè)備、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線電，可直接對(duì)接正交調(diào)制器 / 解調(diào)器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的直接上 / 下變頻。
• 基站設(shè)備 ：微微蜂窩基站（Pico-Cell BTS），憑借小尺寸、低功耗特性適配基站小型化需求。
• 測(cè)試與測(cè)量 ：高速信號(hào)采集與生成設(shè)備，支持寬頻段信號(hào)處理，適配復(fù)雜測(cè)試場(chǎng)景。

2. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

• 電源與接地 ：模擬電源與數(shù)字電源需嚴(yán)格分離，每路電源引腳就近并聯(lián) 0.1 μF 去耦電容；QFN 封裝的熱焊盤必須焊接至 PCB 接地平面，確保散熱效率。
• 信號(hào)匹配 ：模擬輸入 / 輸出需控制阻抗匹配，ADC 輸入共模電壓需設(shè)置為 0.95V（VCM 引腳輸出），DAC 輸出需根據(jù)負(fù)載配置合適的終端電阻。
• EMC 防護(hù) ：芯片內(nèi)置 ESD 防護(hù)有限（HBM 2 kV），存儲(chǔ)和操作時(shí)需將引腳短接或置于導(dǎo)電泡沫中，避免靜電損壞。
• 時(shí)鐘設(shè)計(jì) ：高速模式下建議使用低抖動(dòng)差分時(shí)鐘，ADC 采樣率高于 65 MSPS 時(shí)需啟用占空比校正電路（DCC），確保采樣穩(wěn)定性。