DAC12DL3200 12 位、低延迟、双通道 3.2GSPS 或单通道 6.4GSPS、RF 采样 DAC技术手册

该DAC12DL3200是一款非常低延迟、双通道、射频采样数模转换器 （DAC），在双通道模式下的输入和输出速率高达 3.2 GSPS，在单通道模式下的输入和输出速率高达 6.4 GSPS。当使用多奈奎斯特输出模式时，DAC可以在接近8 GHz的载波频率下传输超过2 GHz的信号带宽。高输出频率范围可通过 C 波段 （8 GHz） 及更高频段进行直接采样。

该DAC12DL3200可用作双通道模式下的I/Q基带DAC。高采样率和输出频率范围也使DAC12DL3200能够进行任意波形生成（AWG）和直接数字合成（DDS）。集成的DDS模块支持片上单音和双音生成。
*附件：dac12dl3200.pdf

该DAC12DL3200具有并行LVDS接口，由多达48个LVDS对和4个DDR LVDS时钟组成。选通信号用于同步接口，该接口可以通过最低有效位 （LSB） 发送，也可以选择通过专用选通 LVDS 通道发送。每个LVDS对的速率高达1.6 Gbps。使用同步信号（SYSREF）支持多器件同步，并与JESD204B/C时钟器件兼容。SYSREF 窗口简化了多设备系统中的同步。

特性

• 12 位分辨率
• 最大输入和输出采样率：
  • 单通道高达 6.4 GSPS
  • 双通道高达 3.2 GSPS
• 多奈奎斯特工作模式：
  • 单通道模式：NRZ、RTZ、RF
  • 双通道模式：NRZ、RTZ、RF、2xRF
• 通过器件的低延迟：6 至 8 ns
• 将发射能力与低延迟接收器ADC12DL3200相匹配
  • DAC 和 ADC 组合延迟 < 15 ns（不包括 FPGA）
• 并行 DDR LVDS 接口：
  • 源同步接口可简化时序：
  • 24 或 48 个 LVDS 对，最高可达 1.6 Gbps
  • 每个 12 位总线 1 个 LVDS DDR 时钟
• 输出频率范围：> 8 GHz
• 满量程电流：21 mA
• 简化的时钟和同步
  • SYSREF 窗口简化了设置和保持时间
• 片上直接数字合成器 （DDS）
  • 单音和双音正弦波生成
  • 32 个 32 位数控振荡器
  • 快速跳频能力（< 500 ns）
  • 同步CMOS频率/相位输入
• f 时的性能 外 = 4.703 GHz，6.4 GSPS，射频模式
  • 输出功率：–3 dBm
  • 本底噪声（70 MHz 偏移）：–147 dBc/Hz
  • SFDR：60 dBc
• 电源：1.0 V、1.8 V、–1.8 V
• 功耗：1.49 W（2 通道，射频模式，3.2 GSPS）
• 封装：256 引脚 FCBGA（17x17 mm，1 mm 间距）

参数

方框图

DAC12DL3200 是德州仪器推出的超高 - speed、低延迟 12 位数模转换器，核心优势为多通道灵活配置、宽输出频率范围与集成 DDS 功能，适配电子战、雷达、卫星通信、任意波形发生器等对高速信号转换与低延迟有严苛需求的场景。

核心参数与特性

• 分辨率与采样率：12 位分辨率，单通道模式最高 6.4 GSPS，双通道模式最高 3.2 GSPS，支持多奈奎斯特工作模式。
• 输出性能：输出频率范围超 8 GHz，满量程输出电流 21 mA，SFDR 最高 79 dBc（NRZ 模式），噪声基底低至 - 165 dBc/Hz（70 MHz 偏移）。
• 工作条件：供电电压涵盖 1.0 V、1.8 V、-1.8 V，工作温度 - 40°C 至 + 85°C，采用 256 引脚 FCBGA 封装（17mm×17mm）。
• 延迟与功耗：器件内延迟 6-8 ns，与 ADC12DL3200 搭配总延迟 < 15 ns；双通道 RF 模式 3.2 GSPS 时功耗 1.49 W。
• 抗干扰与接口：LVDS 接口支持 24/48 对差分信号，单路速率达 1.6 Gbps，集成 100Ω 差分终端，支持多器件同步。

关键功能设计

• 多输出模式：支持 NRZ（普通模式）、RTZ（归零模式）、RF（射频模式）、2xRF（双倍射频模式），适配不同奈奎斯特区间信号输出。
• 集成 DDS 功能：内置 32 个 32 位数控振荡器（NCO），支持单音 / 双音正弦波生成，频率捷变速度 < 500 ns，支持相位连续切换。
• 灵活通道配置：可配置为单通道（4 路 LVDS 总线）或双通道（2 路 LVDS 总线 / 通道），支持 I/Q 基带信号生成。
• 同步与校准：支持 SYSREF 窗口同步，简化多器件时序对齐；内置 FIFO 吸收时序偏差，支持 FIFO 延迟校准与告警功能。
• 接口与控制：SPI 接口支持寄存器配置与流式读写，提供丰富告警功能（FIFO 溢出 / 空、时钟异常等），支持自动静音与温度监测。

典型应用场景

• 电子战与雷达：低延迟脉冲信号生成、干扰信号发射，适配快速信号响应需求。
• 通信系统：卫星通信、软件无线电（SDR）的 I/Q 信号转换，支持宽频带信号传输。
• 测试测量：任意波形发生器（AWG）、通信测试仪，提供高保真高速信号输出。
• 其他场景：医疗设备、电网基础设施中的高速信号转换，适配多通道同步采集与生成需求。

设计与使用建议

• 电源与去耦：各电源域（1.0 V、1.8 V、-1.8 V）需单独供电并就近并联去耦电容，模拟地与数字地单点连接，避免噪声耦合。
• 接口配置：LVDS 信号采用 100Ω 差分走线，时钟与数据对长度匹配；SYSREF 信号需 AC 耦合，通过 SYSREF_POS 寄存器优化采样时序。
• 输出配置：根据应用选择输出模式（NRZ 适配低频，RF/2xRF 适配高频），通过 RBIAS 电阻与寄存器调节满量程电流。
• 初始化与校准：上电后需按顺序配置通道模式、输出模式、FIFO 延迟，启用 SYSREF 同步确保多器件时序一致性；定期监测温度与告警寄存器，保障稳定工作。