DAC38RF82 双通道、14位、9GSPS、1x-24x插值、6 和 9 GHz PLL 数模转换器技术手册

DAC38RF82和DAC38RF89是高性能、宽带宽的射频采样数模（DAC），能够实现高达3.33 GSPS的双通道输入数据速率或8位至9GSPS的单通道作。这些器件具有多达8个通道的低功耗JESD204B接口，最大比特率为12.5 Gbps （DAC38RF89）和12.8 Gbps （DAC38RF82）。
*附件：dac38rf82.pdf

在双通道作中，输入接口能够在 12 位分辨率下实现高达 3.33 GSPS 的数据速率，在 16 位分辨率下实现高达 2.5 GSPS 的数据速率，无需插值。当用作具有 2x 至 24x 插值模式的复杂基带发射器时，DAC38RF82 或 DAC38RF89 能够合成高达 2 GHz 带宽的宽带信号（16 位输入分辨率）和 2.66 GHz 带宽（12 位输入分辨率）。

8位模式允许以9 GSPS最大DAC采样率输入，并可合成0至4.5 GHz的宽带信号。

可选的低抖动PLL/VCO允许使用较低频率的基准时钟，从而简化了DAC时钟的生成。

特性

• 14 位分辨率、9GSPS DAC，具有多模作功能
  • 16位，双通道数据模式
    • 最大输入速率：2.5-GSPS
    • 宽带数字上变频器
      • 插值：1,2,4,6,8,10,12,16,18,20,24x
  • 12位，双通道数据模式
    • 最大输入速率：3.33-GSPS
    • 宽带数字上变频器
      • 插值：1,2,24x
  • 8位，单通道数据模式
    • 最大输入速率：9-GSPS
• JESD204B界面
  • 子类 1 用于多芯片同步
  • DAC38RF89：最大通道速率：12.5 Gbps
  • DAC38RF82：最大通道速率：12.8 Gbps
• 差分输出
  • 支持直流耦合
  • 射频满量程输出功率（带 2：1 巴伦）：
    2.14 GHz 时为 3 dBm
• 带旁路的内部 PLL 和 VCO
  • DAC38RF82：f C（VCO） = 5.9 或 8.9 GHz
  • DAC38RF89：f C（VCO） = 5 或 7.5 GHz
• 电源：-1.8 V、1.0 V、1.8 V
• 封装：10 x 10 mm BGA，0.8 mm 间距，
  144 个焊球
  参数
  
  方框图

DAC38RF82 和 DAC38RF89 是两款 14 位高 - performance 射频采样数模转换器（DAC），支持最高 9 GSPS 采样率与 JESD204B 高速接口，集成片内 PLL/VCO 与宽带数字上变频器（DUC），专为雷达、电子战、通信测试设备、DOCSIS 3.0/3.1 直接射频合成等对带宽和采样速率要求严苛的射频应用设计，二者核心差异在于 VCO 频率范围与 SerDes 通道速率上限。

核心参数与特性

• 性能规格 ：14 位分辨率，微分非线性（DNL）典型值 ±3 LSB，积分非线性（INL）典型值 ±4 LSB；无杂散动态范围（SFDR）最高 97 dBc，总谐波失真（THD）表现优异，噪声谱密度（NSD）低至 -173 dBFS/Hz。
• 采样与输入 ：最大采样率 9 GSPS（DAC38RF82）、8.4-9 GSPS（DAC38RF89）；支持 8/12/16 位多模式输入，单通道最大输入速率 9 GSPS（8 位模式）、3.33 GSPS（12 位模式）、2.5 GSPS（16 位模式）；差分满量程输出功率 3 dBm（2.14 GHz 带 2:1 巴伦），输入阻抗 100 Ω（差分）。
• 信号处理 ：内置多频段 DUC，支持 1-24 倍可编程插值滤波，阻带抑制 ≥90 dB；集成 48 位数控振荡器（NCO），支持复杂基带信号上变频，覆盖 0-4.5 GHz 宽带信号合成。
• 接口与供电 ：JESD204B 子类 1 接口，最多 8 通道，DAC38RF82 单通道速率最高 12.8 Gbps，DAC38RF89 最高 12.5 Gbps；供电电压包括 -1.8 V（VEE18N）、1.0 V（模拟 / 数字核心）、1.8 V（外设），典型功耗 1911-3360 mW（依工作模式）。
• 封装与环境 ：144 引脚 FCBGA 封装（10.00mm×10.00mm），工作温度范围 -40°C 至 +85°C，结温最高 150°C，ESD 防护等级 HBM ±1000V。
• 器件差异 ：DAC38RF82 的 VCO 中心频率为 5.9 GHz/8.9 GHz，DAC38RF89 为 5 GHz/7.5 GHz；SerDes 最大通道速率分别为 12.8 Gbps 和 12.5 Gbps。

关键功能说明

• 多模式信号处理 ：支持单 / 双通道输入、实信号 / 复信号处理，插值倍数 1-24 倍可调，8 位模式可直接合成 0-4.5 GHz 宽带信号，16 位模式插值后带宽可达 2 GHz。
• 高速接口与同步 ：JESD204B 接口支持多芯片同步，SYSREF 信号实现确定性延迟；支持单 / 双链路配置，链路故障时可独立重启，不影响另一通道工作。
• 片内 PLL/VCO ：集成低抖动 PLL 与双 VCO，支持外部低频率参考时钟生成高采样率时钟，VCO 频率范围可通过寄存器配置，适配不同射频频段需求。
• 灵活功耗控制 ：支持正常、待机、关断多种工作模式，关断功耗低至 208 mW；可通过寄存器关闭未使用通道或模块，优化功率预算。
• 保护与监测 ：集成功率放大器保护（PAP）模块，可监测输入信号功率并自动衰减输出，避免过载；内置温度传感器与完善的告警机制，覆盖链路错误、PLL 失锁、SYSREF 异常等场景。

典型应用场景

主要用于任意波形发生器、雷达与电子战系统、通信测试设备、DOCSIS 3.0/3.1 直接射频合成、微波回程链路、分布式天线系统，适配宽带射频信号生成与高 - speed 数据转换需求。

应用设计要点

• 电源配置 ：模拟电源（VDDA1/VDDA18 等）与数字电源（VDDIG1/VDDE1 等）需独立供电，各电源引脚就近配置 0.1 µF 去耦电容，VEE18N 建议最后使能，避免影响其他电源启动。
• 时钟与同步 ：选用低抖动参考时钟（推荐抖动 < 100 fs rms），时钟输入支持差分 / 单端模式；多芯片同步时需统一 SYSREF 信号，满足 setup/hold 时序要求，通过寄存器配置相位容忍窗口优化同步精度。
• 布局与布线 ：射频输出采用 100 Ω 差分共面波导走线，缩短迹线长度并均匀布置接地过孔；SerDes 高速信号线控制阻抗（50 Ω 单端 / 100 Ω 差分），避免锐角弯曲，相邻迹线间保留足够隔离。
• 配置与校准 ：上电后需按 “拉低 TXENABLE → 供电 → 复位 → 配置寄存器 → 启动 SYSREF 同步 → 拉高 TXENABLE” 流程操作；根据应用场景配置插值倍数、NCO 频率与 JESD204B 帧格式，启用 PAP 功能时需设置合理阈值与衰减步长。