告别进口依赖！ZGAD250S14，国产频谱分析仪核心芯片的自主可控之选

 

 

导语

频谱分析仪作为射频信号测量的"黄金标准"，在卫星通信、电子对抗、移动通信和电磁兼容测试等领域发挥着不可替代的作用。随着5G/6G通信、卫星互联网等技术的发展，对频谱分析仪的动态范围、分辨率和实时性提出了更高要求。

本文将深入解析超外差式频谱分析仪的系统架构，重点介绍ZYNALOG徴格半导体自主研发的高速ADC芯片ZGAD250S14如何突破传统瓶颈，为现代频谱分析系统提供关键技术支持。

图1：频谱分析仪

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频谱分析仪超外差架构的原理和特点

超外差架构频谱分析仪的基本原理为：通过本地振荡器(LO)与混频器的协同工作，可将任意高频信号下变频至固定的中频(IF)进行处理，具有灵活的频率变换能力。

其特点为：

前端电路无需针对每个频段单独优化

中频处理链可针对特定频率进行深度优化

系统可覆盖从kHz到GHz的宽广频率测试范围

对中频信号的处理，可分为传统的模拟中频处理和数字中频处理。传统的模拟中频一般会使用对数放大器、包络检波器、视频滤波器等，但由于其分辨率带宽高、扫描时间长，不利于更高要求的频谱分析应用。接下来着重介绍数字中频技术。

 

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数字中频技术：大幅突破RBW

传统的模拟中频受制于模拟LC和晶体滤波器，只能实现1kHz及更高的分辨率带宽(RBW)，而数字中频技术是现代频谱分析仪的重大革新，它可使最窄的分辨率带宽达到1Hz~300Hz。该技术通过高速ADC替代中频滤波后的模拟分辨率带宽滤波器，经ADC数字化后再采用数字滤波处理。这种架构革新不仅显著提升了测量速度和频率分辨率，更增强了仪器处理复杂信号的能力。
图2：数字中频频谱分析仪方案

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ZGAD250S14：重新定义频谱分析ADC标准

ADC作为数字中频技术核心器件，凭借高采样率和宽动态范围，可以将中频信号快速数字化。作为频谱分析仪信号链的"数字门户"，ZGAD250S14 ADC芯片以突破性性能树立行业新标杆。

关键参数解析：

250Msps采样率：支持宽频带信号实时捕获

90dB SFDR：确保微小信号不被杂散干扰淹没

70dB SNR：提供卓越的信号保真度

1.8V单电源供电：简化系统电源设计

378mW超低功耗：解决高密度集成散热难题

1.5GHz全功率带宽：满足各类中频采样频率要求

图3：基本功能框架

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实测性能展示

在11MHz输入信号测试中，ZGAD250S14展现出：

极高的采样精度

极低的本底噪声

优异的动态范围

 

滑动查看11Mhz输入信号频率时AD性能

 

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完整信号链解决方案

优化系统级设计

徵格半导体提供从前端驱动到电压基准的完整信号链支持：

ZYNALOG差分驱动器ZGA25XX参数

	ZGA2501	ZGA2521	ZGA2511
供电电压 (V)	4.7 – 5.25	4.7 – 5.25	2.7 - 5.5
3dB带宽 (MHz)	2570	2570	500
压摆率 （V/μs)	7800	7800	1100
静态电流 (mA)	52	52	24
总谐波失真 (HD2/HD3)	-87.2dB/-94.9dB	-87.2dB/-94.9dB	-99dB/-111dB
电压噪声 (nV/√Hz)@1MHz	1.116	1.116	5
输入偏置电流 (μA)	56	56	8
温度范围 (℃)	-40℃to+125℃	-40℃to+125℃	-40℃to+125℃
封装	UQFN-14	UQFN-16	SOIC8
兼容芯片	LMH6554	THS4508THS4509THS4511THS4513THS4520	AD8138AD8139AD8132AD8131THS4551THS4521

ZYNALOG电压基准ZGR系列参数

	ZGR12XX	ZGR11XX	ZGR10XX
温漂 (ppm/℃)	5	15	30
输出电压 (V)	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096	1.25 1.8 2.048 2.5 3.0 3.3 4.096
供电电压 (Vmax)	5.5V	5.5V	5.5V
精度 (max)	±0.1%	±0.1%	±0.2%
温度范围 (℃)	-40℃ ～125℃	-40℃ ～125℃	-40℃ ～125℃
封装	SOP-8	SOT23-3 SOT23-5 SOT23-6	SOT23-3 SOT23-5 SOT23-6
兼容芯片	REF50XX ADR42X ADR43X ADR44X ADR45XX	REF31XX	REF30XXREF33XX

 

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ZYNALOG优势

一、品质可靠：每颗芯片均采用全正向设计，从架构定义到物理实现全程自主可控，确保产品的稳定性。

二、出色性价比：保证芯片性能同时，对比国际大厂同类产品，价格更具优势。

三、稳定交付：交付周期准时可靠，保证每一位客户供应链的安全稳定。

四、技术支持：专业顶尖的设计团队提供全周期高效的客户支持。