CN0018: I/Q调制器ADL5372与双通道、1 GSPS高速DAC AD9779A实现接口

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概览

电路笔记PDF, 09/2010 (pdf, 315 kB)
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优势和特点
  • 在IQ调制器和TxDAC之间实现轻松接口
  • 双通道
  • 更新速率:1GSPS
此电路中所用产品
    应用: 
  • 通信
  • 雷达
  • 通信

电路功能与优势

本电路在I/Q调制器 ADL5372 与高速DACAD9779A 之间提供一种简单有效的接口。由于ADL5372与AD9779A具有相同的偏置电平和相似的高信噪比(SNR),因而二者可实现良好匹配。利用匹配的500 mV偏置电平,可实现“无缝”接口,且无需使用电平转换网络,相应地也不会因增添元件而增加噪声和插入损耗。加入限幅电阻(RSLI、RSLQ)可以适当调整DAC摆幅,同时分辨率或0.5 V偏置电平则不受影响。各器件的高信噪比使整个电路保持高信噪比。

图1:AD9779A与ADL5372之间的接口,利用50 Ω接地电阻为ADL5372基带输入提供500 mV直流偏置电压(原理示意图)

电路描述

ADL5372用于以最少的元件与ADI公司TxDAC®系列转换器(AD97xx)实现接口,其基带输入要求采用500 mV的直流共模偏置电压。AD9779A每路输出的摆幅为0 mA至20 mA,因此在各DAC输出端配置一个50 Ω接地电阻,便可提供所需的500 mV直流偏置电压。仅配置四个50 Ω电阻时,每个引脚上的电压摆幅为1 V峰峰值,这使得每个输入对上的差分电压摆幅为2 V峰峰值。

在接口中增加电阻RSLI和RSLQ之后,可以减小DAC的输出摆幅,而DAC分辨率则不受影响。如图1所示,该电阻配置在差分对两侧之间,用作分流电阻,具有减小交流摆幅的作用,但不会改变已由50 Ω电阻确立的直流偏置电压和DAC输出电流。

该交流限幅电阻值根据所需的交流电压摆幅来选择。图2所示为使用50 Ω偏置设置电阻时,限幅电阻与其产生的峰峰值交流摆幅之间的关系。请注意,ADI公司的所有I/Q调制器均在其基带输入上提供相对较高的输入阻抗(通常大于1 kΩ)。因此,I/Q调制器的输入阻抗将不会影响DAC输出信号的量程。

图2:使用50 Ω偏置设置电阻时,交流限幅电阻与峰峰值电压摆幅之间的关系

驱动调制器时,一般需要用低通滤波器对DAC输出进行滤波,以便消除镜像频率。以上接口非常适合接入这种滤波器。低通滤波器可以插入在直流偏置设置电阻与交流限幅电阻之间,这样可确定滤波器的输入与输出阻抗。

图3为一个模拟滤波器示例,它采用三阶椭圆滤波器,其3 dB频率为3 MHz。输入与输出阻抗匹配有助于简化滤波器设计,因此所选分流电阻为100 Ω;对于0 mA至20 mA DAC满量程输出电流,该电阻可产生1 V峰峰值差分交流摆幅。在实际应用中,用标准值元件,再配合I/Q调制器的输入阻抗(2900 kΩ,与几pF输入电容并联)会略微改变本电路的频率响应特性。

图3:DAC调制器与3 MHz、三阶、低通滤波器接口(计算得出的器件值)

ADL5372的所有电源引脚都必须连至同一5 V电源。相同名称的相邻引脚可以连在一起,并采用0.1 μF电容对一个大面积接地层去耦。这些电容应尽可能靠近器件。电源电压的范围为4.75 V至5.25 V。

COM1引脚、COM2引脚、COM3引脚和COM4引脚应通过低阻抗路径连至同一接地层。封装下侧的裸露焊盘也应焊接至低热阻抗和低电阻抗接地层。如果接地层跨越电路板上的多层,则这些层应利用裸露焊盘下面的9个过孔拼接在一起。应用笔记AN-772详细讨论了LFCSP_VQ的热接地和电接地。

常见变化

利用本文所描述的接口,可以将任何具有0 mA至20 mA对地参考输出电流的TxDAC转换器与任何具有0.5 V输入偏置电平的I/Q调制器进行接口。对于零中频应用,AD9783双通道DAC可提供LVDS接口,而CMOS驱动的双通道DACAD9788则可以为I/Q调制器产生高分辨率复合中频输入。ADL5370/ADL5371/ADL5372/ADL5373/ADL5374 系列I/Q调制器提供窄带操作,具有高输出1 dB压缩点和OIP3,而ADL5375则在400 MHz至6 GHz范围内提供宽带高性能操作。ADL5385 I/Q调制器采用一个2 × LO,工作频率范围为50 MHz至2.2 GHz。

此电路中所用产品:

产品 描述 可提供样片的产品型号
AD9779A 双通道、16-Bit、1 GSPS、数模转换器 AD9779ABSVZ
AD9788 双通道、16位、800 MSPS DAC,内置低功耗32位复数NCO

欲获取样片,请 联系ADI公司

ADL5372 1500 MHz 至2500 MHz 正交调制器 ADL5372ACPZ-R7
ADL5385 30 MHz 至2,200 MHz 正交调制器 ADL5385ACPZ-R7
沪ICP备09046653号
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