AFE76xx 系列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：afe7686.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性能射频采样模拟前端（AFE），核心优势为多通道、高采样速率与宽射频带宽，集成 14 位 DAC/ADC 及数字上 / 下变频器（DUC/DDC），适用于蜂窝基站、宽带通信、微波回程等射频信号收发场景。

一、核心产品特性与参数

1. 分辨率与采样速率

• 分辨率均为 14 位，兼顾精度与高速信号处理需求。
• 采样速率：DAC 最高 9 GSPS，ADC 最高 3 GSPS，支持高带宽射频信号的合成与数字化。

2. 通道与射频性能

• 通道配置：涵盖 4T4R（AFE7685/AFE7686）、2T4R（AFE7683/AFE7684）、4T2R（AFE7681）多种组合，适配不同收发需求。
• 射频范围：最高支持 5.2 GHz，单频段最大带宽 1200 MHz（2T2R TX 模式），双频段每频段最大 800 MHz（2T2R 模式），4T4R 模式下单频段 800 MHz、双频段 300 MHz。
• 增益控制：RX 通道内置双可选数字步进衰减器（DSA），TX 通道支持 DSA 等效功能，便于信号幅度调节。

3. 数字信号处理

• 集成 DUC/DDC：AFE7684/AFE7686 每 TX/RX 通道含 2 个 DUC/DDC，其余型号每通道含 1 个，支持灵活信号处理。
• 插值 / 抽取比率：插值比 6x 36x，抽取比 / 2 /32，32 位数控振荡器（NCO）支持频率灵活调节，适配不同信号速率需求。
• TDD 模式支持：RX 通道可动态切换业务接收（TDD RX）与宽带反馈接收（TDD FB），辅助功率放大器（PA）的数字预失真（DPD）。

4. 电源与环境

• 电源配置：支持 1.85 V、1.15 V、1.0 V、–1.8 V 多电源供电，适配高性能射频电路供电需求。
• 工作温度范围 - 40°C~+85°C，采用 17mm×17mm FCBGA 封装（400 引脚，0.8mm 引脚间距），焊球材质 SNAGCU，符合 RoHS 标准，MSL 等级 3（260°C 峰值回流，168 小时存储）。

二、关键功能与优势

1. 接口与同步

• 高速接口：8 个 JESD204B 兼容 SerDes 收发器，速率最高 15 Gbps，支持 16 位 / 12 位传输层格式与 8b/10b 编码。
• 同步功能：支持 Subclass 1 多设备同步，内置低抖动 PLL/VCO，可通过低频参考时钟生成 DAC/ADC 时钟，简化时钟设计。

2. 监测与保护

• 集成模拟射频峰值功率检测器、多种数字功率检测器，辅助 RX 通道自动增益控制（AGC）。
• 每 RX 通道配备 2 个射频过载检测器，保障设备可靠性。

三、系列型号差异

型号	通道配置	每 TX 通道 DUC 数量	每 RX 通道 DDC 数量	最大输入 / 输出数据速率（MSPS）
AFE7681	4T2R	1	1	750
AFE7683	2T4R	1	1	750
AFE7684	2T4R	2	2	1500
AFE7685	4T4R	1	1	750
AFE7686	4T4R	2	2	1500

四、典型应用场景

• 蜂窝基站：多通道配置适配 Massive MIMO 架构，高采样速率与宽带宽支持 3G/4G 信号收发。
• 宽带通信：支持超宽带射频信号处理，适用于高速数据传输系统。
• 微波回程与分布式天线系统（DAS）：高射频频率范围与灵活的频段配置，适配远距离信号传输与多天线部署场景。