AFE7683技术规格与应用总结

AFE76xx 是一系列高性能、四通道/双通道、14 位、集成射频采样模拟前端 （AFE），具有 9 个 GSPS DAC 和 3 个 GSPS ADC，能够合成和数字化宽带信号。高动态范围使 AFE76xx 能够为无线基站生成和数字化 3G/4G 信号。在TDD模式下，接收器通道可以配置为在流量接收器（TDD RX）状态和宽带反馈接收器（TDD FB）状态之间动态切换，以协助功率放大器（PA）在发射器路径上的DPD（数字预失真）。
*附件：afe7683.pdf

AFE76xx 系列在接收器通道上集成了 DSA，并且还支持发射器通道上的 DSA 等效功能。每个接收通道具有一个模拟射频峰值功率检测器和各种数字功率检测器，用于辅助接收通道的AGC控制，以及两个射频过载检测器，用于设备可靠性保护。AFE76xx 系列有 8 个JESD204B兼容的 SerDes 收发器，运行速度高达 15 Gbps。这些器件每个TX通道最多有两个DUC，每个RX通道有两个DDC，具有多个插值/抽取速率和数字正交调制器/解调器，具有独立的频率灵活NCO。这些器件在单频模式下支持超过 1000 MHz（4T4R 为 800 MHz）的射频信号带宽，在双频模式下每个频段支持高达 800 MHz（4T4R 为 300 MHz）的射频信号带宽。低抖动PLL/VCO允许使用较低频率的基准时钟，从而简化了采样时钟的生成。

特性

• 14 位分辨率
• 采样率：
  • DAC：9GSPS
  • ADC：3GSPS
• 射频频率范围：高达 5.2 GHz
• 最大射频信号带宽
  • 四通道模式 （4T4R）：800 MHz（单频）;300 MHz（双频）
  • 双通道模式 （2T2R）：1200 MHz （TX）/1000 MHz （RX）（单频）;800MHz（双频）
• 每个 RX 通道的片内双通道可选 DSA
• 集成 TX DSA 功能
• 数字：
  • 双频数字上变频器 （DUC）
  • 双频数字下变频器 （DDC）
  • 用于 DUC/DDC 的 32 位 NCO
  • 插值比：6x、8x、9x、12x、16x、18x、24x、36x
  • 抽取比：/2、/3、/4、/6、/8、/9、/12、/16、/18、/24、/32
  • 用于TDD的RX/FB动态切换
• 接口：
  • 8 个高达 15Gbps 的 SerDes 收发器
  • 16 位和 12 位JESD204B传输层格式化，采用 8b/10b 编码
  • 子类 1 多设备同步
• 时钟：
  • 内部PLL/VCO，用于生成DAC和ADC时钟
• 封装：17mm x 17mm FC BGA，0.8mm 间距
• 电源：1.85 V、1.15 V、1.0 V、–1.8 V

参数

方框图

AFE76xx 系列是德州仪器推出的高集成度射频采样模拟前端（AFE），核心优势为多通道、高采样率及宽射频带宽，支持 JESD204B 接口与灵活的信号处理功能，适用于蜂窝基站、宽带通信、微波回程等射频系统场景。

一、核心产品特性与参数

1. 分辨率与采样性能

• 全系列采用 14 位分辨率，DAC 最高采样率 9GSPS，ADC 最高采样率 3GSPS，信号转换精度与速率兼具。
• 射频频率范围达 5.2GHz，单频段最大信号带宽：双通道模式（2T2R）发射 1200MHz / 接收 1000MHz，四通道模式（4T4R）800MHz；双频段模式下，双通道 800MHz / 通道、四通道 300MHz / 通道。

2. 通道与信号处理配置

• 系列包含五款型号，通道配置差异如下：
  • AFE7685/86：4 发射（TX）+4 接收（RX）（4T4R）
  • AFE7683/84：2 发射 + 4 接收（2T4R）
  • AFE7681：4 发射 + 2 接收（4T2R）
• 数字信号处理：每 TX 通道最多 2 个数字上变频器（DUC），每 RX 通道最多 2 个数字下变频器（DDC）；集成 32 位 NCO，支持灵活频率调节；插值率 6x 36x，抽取率 / 2 /32，适配不同信号速率需求。

3. 接口与同步

• 配备 8 个 JESD204B 兼容 SerDes 收发器，速率最高 15Gbps，支持 12 位 / 16 位数据格式与 8b/10b 编码，子类 1 多器件同步。
• 集成低抖动 PLL/VCO，支持 / 2、/3、/4 分频，可通过低频参考时钟生成 DAC/ADC 采样时钟，简化系统时钟设计。

4. 电源与封装

• 电源配置：1.85V、1.15V、1.0V、-1.8V 多电压供电，适配不同模块功耗需求。
• 封装规格：17mm×17mm FC BGA 封装（400 引脚，0.8mm 引脚间距），工作温度范围 - 40°C~+85°C，满足工业级环境要求。

二、关键功能与优势

1. 射频与增益控制

• 接收通道集成双可选数字控制衰减器（DSA），发射通道支持 DSA 等效功能，便于增益精准调节。
• 接收通道配备模拟射频峰值功率检测器、数字功率检测器（辅助 AGC 控制）及双射频过载检测器，保障设备可靠性。

2. 灵活工作模式

• 支持时分双工（TDD）模式，接收通道可动态切换为业务接收（TDD RX）或宽带反馈接收（TDD FB），辅助功率放大器（PA）的数字预失真（DPD）功能。
• 片上集成温度传感器，可实时监测器件工作温度，便于系统热管理。

3. 多器件协同

• 支持 SYNC 同步信号输入 / 输出，可实现多片 AFE76xx 器件精准同步，适配大规模多通道射频系统构建。

三、典型应用场景

1. 核心应用领域

• 通信系统：蜂窝基站（3G/4G 信号收发）、分布式天线系统（DAS）、微波回程链路。
• 测试与射频设备：宽带通信测试仪、高频信号采集与生成系统。

2. 应用优势

• 高集成度减少外部射频器件需求，9GSPS DAC 与 3GSPS ADC 支持直接射频采样，简化射频前端架构。
• JESD204B 接口减少引脚数量，15Gbps 高速传输适配大数据量信号传输需求，降低系统互联复杂度。

四、订购与封装信息

• 主要型号：AFE7681IABJ、AFE7683IABJ、AFE7684IABJ、AFE7685IABJ、AFE7686IABJ（含 B 版本），均为量产状态。
• 封装特性：400 引脚 FCBGA（ABJ 封装），焊球材质为 SNAGCU， moisture sensitivity level（MSL）等级 3（260°C 峰值回流，168 小时存储），符合 RoHS 标准。