数字增强型高速ADC用于低功耗无线应用

当今的数字无线电架构严重依赖先进的数字信号处理技术，例如用于同相和正交 （I/Q） 信号检测的数字下变频 （DDC） 以及用于提高信噪比 （SNR） 的数字抽取滤波。 DDC 和许多其他数字处理功能通常由数字构建块实现，这些构建块需要使用现场可编程门阵列 （FPGA） 进行大量固件操作。图 1 显示了采用超外差双级转换架构的软件定义无线电接收器示例，这种架构在射频通信系统和高速数据采集系统中非常常见。

图 1.示例软件定义无线电 （SDR） 架构。

对于大多数系统开发人员来说，数字信号处理 （DSP） 构建块的固件开发是一项非常耗时的任务。FPGA 也往往是许多系统中成本最高的组件。为了降低整体系统硬件要求、复杂性、开发时间和成本，具有内置数字信号后处理 （DSPP） 选项的数字增强型模数转换器 （ADC） 是一种出色的解决方案。这些 ADC 可以处理 DDC 和许多其他功能，而无需任何额外的数字处理模块。

如图 1 所示，传统的 ADC 和 DDC 模块可以替换为数字增强型 ADC，它可以输出 I/Q 信号或上变频实信号。

MCP37D31-200是一款数字增强型、16 位、低功耗、8 通道 MUX、200 Msps ADC，具有 SPI 串行接口，能够执行各种 DSPP 功能。它无需在低功耗无线应用中使用单独的设备或基于 FPGA 的大量逻辑。

图 2. MPC37D31-200 框图。

MCP37D31-200 还具有内置抽取滤波器，用于提高 SNR、分数延迟恢复 （FDR）、相位/偏移和各个通道的增益调整以及 DDC。此外，它还提供内置的 ADC 线性校准算法，例如谐波失真校正 （HDC）、DAC 噪声消除 （DNC） 和动态元件匹配 （DEM）。这款超快速流水线 ADC 提供 12 位、14 位和 16 位版本，还提供业内最低功耗的操作。它在 200 Msps 时的功耗为 436 mW（带 CMOS 数字 I/O）、490 mW（带 LVDS 数字 I/O）和 390 mW（不带数字 I/O）。

该器件非常适合各种应用，包括低功耗便携式仪器、蜂窝基站、超声和声纳成像等。

审核编辑：郭婷