DAC38RF83技术手册

DAC38RFxx 是一系列高性能、双通道/单通道、14 位、9GSPS 射频采样数模转换器 （DAC），能够合成 0 至 4.5 GHz 的宽带信号。高动态范围使 DAC38RFxx 系列能够为各种应用生成信号，包括用于无线基站和雷达的 3G/4G 信号。

这些器件具有低功耗JESD204B接口，具有多达 8 个通道，最大比特率为 12.5 Gbps，允许每通道 1.25 GSPS 复合的输入数据速率。DAC38RFxx 每个通道提供两个数字上变频器，并具有多种插值速率选项。数字正交调制器具有独立的频率灵活 NCO，可支持多频段作。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采样时钟的生成。
*附件：dac38rf83.pdf

特性

• 14 位分辨率
• 最大DAC采样率：9 GSPS
• 主要规格：
  • 2.1 GHz 时的射频满量程输出功率：
    • DAC38RF80/90/84：0 dBm
    • DAC38RF83/93/85：3 dBm（带 2：1 巴伦）
  • 频谱性能（片上PLL，DIFF）：
    • fDAC = 5898.24 MSPS，fOUT = 2.14 GHz
      • WCDMA ACLR：75 dBc
      • WCDMA alt-ACLR：77 dBc
    • fDAC = 8847.36 MSPS，fOUT = 3.7 GHz
      • 20 MHz LTE ACLR：63 dBc
    • fDAC = 9 GSPS，fOUT = 1.8 GHz
      • IMD3 = 70 dBc（–6 dBFS，10 MHz音调间隔）
      • NSD = –157 dBc/Hz
• 每个DAC的双频数字上变频器
  • 6、8、10、12、16、18、20 或 24 倍插值
  • 4 个独立的 NCO，分辨率为 48 位
• JESD204B 接口，子类 1
  • 支持多芯片同步
  • 最大通道速率：12.5 Gbps
• 单端输出，带集成巴伦 （DAC38RF80/90/84），覆盖 700 MHz 至 3800 MHz
• 带旁路的内部 PLL 和 VCO
  • fC（VCO） = 5.9 或 8.9 GHz
• 功耗：1.4 至 2.2 W/ch
• 电源：–1.8 V、1 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

DAC38RFxx 是德州仪器推出的高性能 RF 采样数模转换器（DAC）系列，涵盖 DAC38RF80/83/84/85/90/93 等型号，具备 14 位分辨率、最高 9 GSPS 采样率，支持单 / 双通道、单端 / 差分输出，适配宽频信号合成场景，核心面向无线通信、测试设备、雷达等高端应用。

一、核心特性与关键参数

1. 基础性能

• 分辨率与采样率：14 位分辨率无丢失码，最大 DAC 采样率达 9 GSPS，支持 0-4.5 GHz 宽带信号合成。
• 输出功率：差分输出型号（如 DAC38RF83/93/85）带 2:1 巴伦时，2.1 GHz 全量程输出功率 3 dBm；单端输出型号（如 DAC38RF80/90/84）为 0 dBm。
• 频谱性能：WCDMA ACLR 达 75 dBc，LTE 20 MHz ACLR 63 dBc，IMD3 70 dBc（-6 dBFS，10 MHz 间隔），噪声谱密度（NSD）低至 -157 dBc/Hz。

2. 核心功能

• 数字上变频器（DUC）：每通道配备双频段 DUC，支持 6/8/10/12/16/18/20/24 倍插值，4 个独立 48 位分辨率 NCO，支持多频段工作。
• 接口特性：JESD204B 接口（子类 1），最多 8 条通道，最高通道速率 12.5 Gbps，支持多芯片同步。
• 时钟与 PLL：内置低抖动 PLL/VCO（可选旁路），VCO 频率 5.9 GHz 或 8.9 GHz，支持外部参考时钟简化采样时钟生成。

3. 供电与功耗

• 供电电压：支持 -1.8 V、1 V、1.8 V 多电源供电，单通道功耗 1.4-2.2 W，睡眠模式功耗低至 208 mW。

二、产品型号差异

型号系列	输出类型	通道数	核心差异
DAC38RF80/90	单端输出	2	集成巴伦，覆盖 700 MHz-3.8 GHz
DAC38RF83/93	差分输出	2	无内置巴伦，需外部配置
DAC38RF84/85	单端 / 差分输出	1	单通道设计，适配空间受限场景

三、应用场景

适用于无线通信（3G/4G 基站）、通信测试设备、任意波形发生器、军用软件无线电（SDR）、雷达系统及卫星通信（SATCOM）等需要高动态范围宽带信号生成的场景。

四、设计与使用建议

1. 电源与去耦

• 模拟电源（如 VDDA18、VDDAVCO18）和数字电源（如 VDDDIG1、VDDE1）需分开供电，各电源引脚需搭配低 ESR 陶瓷去耦电容。
• 推荐 AVDD 不低于最大输入信号电压，DVDD 设为最低允许值以优化功耗。

2. 输入 / 输出电路

• 输入驱动：选择高带宽、低噪声运算放大器（如 OPA365-Q1）作为输入驱动，设计低失真电荷回踢滤波器（CFLT ≥ 300 pF）。
• 输出匹配：差分输出型号需通过 2:1 射频变压器驱动 50 Ω 负载，单端输出型号可直接驱动 50 Ω 负载。

3. 布局要点

• 采用接地平面，严格区分模拟与数字区域，避免信号线交叉。
• 去耦电容靠近电源引脚，减少过孔使用，确保信号完整性；高频时钟线需短路径布线，降低抖动。

五、封装与订购信息

• 封装规格：10×10 mm BGA 封装，0.8 mm 引脚间距，144 引脚，符合 RoHS 标准。
• 订购型号：批量 3000 个 / 卷（如 DAC38RF83QDCURQ1），MSL 等级 2，峰值回流温度 260°C。

六、寄存器与控制

• 寄存器功能：涵盖复位配置、I/O 控制、告警屏蔽、JESD204B 参数配置、PLL 控制等，支持 SPI 接口（3 引脚或 4 引脚模式）读写。
• 告警监控：支持 JESD 链路错误、SYSREF 异常、PLL 失锁等多种告警，可通过 ALARM 引脚输出。