AD6676宽带中频接收机子系统技术手册

概述
AD6676是一款高度集成的中频子系统，可数字化高达160 MHz的射频(RF)频段，并且此频段在70 MHz至450 MHz中频(IF)范围内为宽度居中。 与传统奈奎斯特IF采样ADC不同，AD6676依靠具有高过采样率的可调谐带通Σ-Δ型ADC，无需特定频段的IF SAW滤波器和增益级，极大简化宽带无线电接收机架构。 片内正交数字下变频后接可选抽取滤波器，可将复数的数据速率降低至62.5 MSPS至266.7 MSPS范围内便于管理的速率。 16位复数输出数据通过单通道或双通道JESD204B接口传输至主机，支持的线路速率高达5.333 Gbps。
数据表：*附件：AD6676宽带中频接收机子系统技术手册.pdf

应用

• 多模、宽带蜂窝基础设施设备
• 点对点微波设备
• 仪器仪表
  • 频谱分析仪和通信分析仪
• 软件定义无线电

特性

• 高瞬时动态范围
  • 噪声系数(NF)低至13 dB
  • 噪声频谱密度(NSD)低至−159 dBFS/Hz
  • IIP3高达36.9 dBm，杂散音低于−99 dBFS
• 可调谐带通Σ-Δ型模数转换器(ADC)
  • 信号带宽：20 MHz至160 MHz
  • 中频中心频率：70 MHz至450 MHz
  • 可配置输入满量程电平：−2 dBm至−14 dBm
    • 易于驱动的阻性中频输入
  • 1 dB增益平坦度，带外峰化低于0.5 dB
    • 混叠抑制大于50 dB
  • 2.0 GSPS至3.2 GSPS ADC时钟速率
    • 片内PLL时钟倍频器
  • 16位I/Q速率高达266 MSPS
• 片内数字信号处理
  • NCO和正交数字下变频器(QDDC)
  • 可选抽取系数：12、16、24和32
• 支持自动增益控制(AGC)
  • 片内衰减器范围为27 dB、步进为1 dB
  • 通过可配置AGC数据端口实现衰减器快速控制
  • 具有可编程阈值的峰值检测标志
• 单通道或多通道，支持JESD204B
• 低功耗：1.20 W
  • 电源电压：1.1 V和2.5 V
  • TDD省电高达60%
• 4.3 mm × 5.0 mm WLCSP

框图

数字高速SERDES规格

数字CMOS输入/输出规格

引脚配置描述

典型性能特征

等效电路

工作原理

概述

AD6676是一款高度集成且灵活的中频（IF）子系统，能够对中频信号进行数字化处理。它具备调节中频频率和带宽的能力，从而针对不同的应用场景优化Σ - Δ ADC的带宽与动态范围。为了便于评估和设计，还提供了一款软件工具，即AD6676EBZ开发平台，用于配置和评估该器件。此工具可存储SPI初始化和配置序列，以供后续使用。图形用户界面（GUI）前面板的截图（图66）展示了不同的应用参数设置，这些设置可对AD6676进行配置。以下讨论将深入介绍器件的操作原理，以及这些应用参数对性能的影响。

图66. 有助于器件配置和评估的AD6676 GUI软件工具截图

AD6676的功能框图如图67所示。其核心是连续时间带通Σ - Δ ADC，工作时钟频率在2.0 GHz至3.2 GHz之间。片上控制器会根据用户指定的应用参数来配置Σ - Δ ADC。Σ - Δ ADC可在期望的中频范围内提供出色的动态范围和带外抑制能力，同时将带内平坦度控制在0.5 dB以内。片上时钟合成器可提供2.94 GHz至3.2 GHz的Σ - Δ ADC时钟。或者，也可提供外部时钟，以实现更低的时钟速率或更好的相位噪声性能。

片上数字信号处理模块包括一个正交数字下变频器（QDDC），其后是可选的抽取滤波器，支持的抽取因子为12、16、24或32。QDDC能够对复信号进行处理，使其以直流为中心，即零中频。级联抽取滤波器可去除ADC固有的带外噪声以及其他带外信号成分，从而将16位复数IQ数据速率降低至更易于管理的水平，以便通过单通道或双通道JESD204B接口传输至主机，该接口支持的速率高达5.333 Gbps。

AD6676还具备自动增益控制（AGC）支持和/或电平规划功能。AGC支持功能包括能够监测Σ - Δ ADC输出的峰值功率，或监测第一个内部抽取级后的均方根功率。主机可通过配置各种标志位来启动快速AGC操作，这些标志位的状态可通过AGCA至AGCI引脚获取。这些标志位可设置可编程阈值，以指示信号电平是高于还是低于设定水平。此外，还提供了一个步长为1 dB的27 dB衰减器，用于在初始系统校准期间进行电平规划。或者，标称0 dBFS满量程输入功率引脚（PIN_0dBFS）的 - 2 dBm输入功率可衰减12 dB，从而进一步降低射频/中频增益要求。SPI可对AD6676的众多参数进行编程，使其能够针对各种应用进行优化。