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多倍频程带宽数字接收器设计出色动态范围时面临的新挑战

发布日期:2021-09-28 06:24   来源:未知   阅读:

  •   通信和雷达接收器可以采用动态范围和灵敏度增强技术,而电子战(EW)接收器必须在没有这些技术可利用的情况下,在多个干扰信号拥塞的宽带频谱中拦截并识别未知的敌方信号。通信接收器中采用的入射限带技术对于电子战接收器而言是得不偿失,因为后者希望在更短的时间内处理越来越宽的瞬时带宽。在雷达领域,匹配滤波对接收器动态范围有利,接收到的雷达回波因此与发射信号的副本相关。遗憾的是,电子战接收器事先不知道要拦截什么信号,因此没有东西可以关联!这就像在人群中寻找一个您从未谋面的陌生人一样……更糟糕的是,他还躲着,甚至可能根本不在那里!

      不过有一些好消息:未来几年内,高采样速率模数转换器ADC)和数模转换器DAC)技术将引领宽带数字接收器架构的发展。最重要的是,ADI公司的转换器将保持传统低速率数字转换器的出色线性度、噪声性能和动态范围。作为主力的超外差式调频器将让位于直接采样和直接变频架构1。自适应频谱调谐将继续从射频转向数字信号处理领域。

      宽带射频检测的这种巨大转变将带来尺寸、重量、功耗与成本(SWaP-C)优势:以较低的每通道成本提供更高的接收和发射通道数,外形尺寸则与当今相同或更小。

      展望即将到来的具有多倍频程带宽的数字电子战接收器时代,本文讨论设计出色动态范围时面临的新挑战和考虑因素。在本文中,动态范围指瞬时无杂散动态范围,这是负责在拥挤的较大阻塞频谱中检测小信号的接收器的关键品质因数。

      受老一代数据转换器的限制,当今许多电子战接收器的瞬时带宽(IBW)在倍频程以下。未来,这些接收器将被IBW有几GHz的多倍频程宽带数字接收器所取代。例如,在未来几年,越来越多的检测平台将采用具有ADC和DAC的ADI转换器芯片,这些芯片能够处理大于4 GHz的IBW,同时保持70 dB以上的SFDR2,3,4

      电子战接收器需要覆盖越来越高的频谱,从18 GHz到50 GHz甚至更高范围。ADC较高的第二奈奎斯特区可简化频率规划,从而允许使用简单的射频前端模块转换器和要求放宽且SWaP更小的射频滤波器。以下讨论考虑射频前端与高采样速率的ADC级联,这与前面的例子相似。

      优化动态范围的接收器设计人员必须在灵敏度(NF)与线)之间取得平衡,因为这些射频器件特性通常相互制约。在较低射频级别时,动态范围受灵敏度限制;在较高射频级别时,动态范围受线性度限制。根据经验,允许的接收器最大工作电平应如此设置,即其应使得多信号交调失真(IMD)杂散水平等于噪声功率,如图1所示。现代系统使用自适应瞬时带宽通道化和处理带宽(Bv),本底噪声因此上下移动10Log(Bv)。处理带宽的细微差别至关重要,值得在后面单独讨论。

      宽带数字接收器的发展带来了新的射频挑战。在多倍频程宽带数字接收器中,多信号二阶交调失线)杂散是一个问题,会损害动态范围。虽然IIP3在射频器件数据手册中一直是一个关键品质因数(FOM),但IIP2更难追踪,对电子战设计人员而言可能更棘手。IMD2杂散的问题在于,入射双音信号功率每降低1 dB,IMD2杂散只会降低1 dBc,而三阶交调失线 dBc。

      当然,多倍频程直接射频采样在ADC第一奈奎斯特区的较低部分进行并不是什么新鲜事。例如,一个较旧的系统可能以500 MSPS采样,并观测第一奈奎斯特区中的DC至200 MHz范围,不会有IMD2问题。这是因为在这些较低频率(即不到几百MSPS),ADC特性是高度线性的,ADC的有效IIP2和IIP3非常高,导致良性IMD2产物消失在本底噪声以下。就像宽带射频器件一样,多GHz、多倍频程ADC的线性度会随着频率的提高而降低,而在较高工作频率时,IMD2产物常常位于本底噪声之上。展望未来,我们需要处理IMD2。

      不请自来的IMD2要求重新定义流行的接收器FOM瞬时无杂散动态范围(SFDR)。SFDR指当有多个较大信号产生IMD杂散时,接收器可以检测到多小的信号。相对于大信号,SFDR以dB为单位指定。

      传统上,SFDR是根据IMD3产物、NF和处理带宽来定义的。许多文章中对基于IMD3的SFDR进行了推导,其有时也被称为瞬时SFDR,这也是本文中的意思5,6。我们将其称为SFDR3:

      如今,基于IMD2的SFDR较少受到关注,但它作为一个重大威胁已经迫在眉睫,需要予以解决。它可以采用与SFDR3相同的方式推导出来,这里将其称为SFDR2:

      图2显示了一种射频前端频谱情况,三个同步信号(F1、F2和F3)造成交调产物,动态范围的下限由此决定。低于此水平时,宽带数字接收器便无法轻易分辨出目标是真实的还是虚假的IMD杂散。

      图2.多信号F1、F2和F3(每个均为60 MHz)引起二次谐波、IMD2(红色)、IMD3(绿色)和IMD2/3组合(灰色)杂散的示例。本底噪声(棕色)标记为PN。

      当今的倍频程以下IBW接收器(如图2虚线,因为其位于带内,无法滤除。它不用担心IP2,因为IMD2及其引起的信号处于很容易滤除的位置。使用输入射频滤波可以轻松将F3斩波,从而使F3–F1和F3–F2降至本底噪声以下。与F1和F2的二次谐波非常相似,F1+F2 IMD2可以通过输出滤波轻松衰减。当然,必须考虑ADC相对于奈奎斯特折叠杂散的二阶性能,但前端IMD2性能很容易处理。

      进入多倍频程IBW接收器(如图2实线框所示)后,情况开始改变。与IMD3相比,IMD2是更大的问题。IMD2杂散及其引起的干扰现已在带内。带通滤波会破坏多倍频程IBW的作用。这就是为什么可调陷波滤波尽管有其局限性,但作为前端干扰缓解措施却越来越受到关注。它不会让多倍频程频谱损失太多。

      图3显示了一个示例多倍频程宽带数字接收器的基波多音大信号、IMD2和IMD3水平、本底噪声以及相应的SFDR之间的关系。该例使用ADC的实际噪声和线性度特性,该ADC对第一奈奎斯特区进行采样,www.86649.com!IBW为4 GHz(从2 GHz到6 GHz)。假定处理带宽为469 kHz。

      图3.SFDR2和SFDR3反映在最大信号(基波)以下多远,您可以轻松检测到较小信号。由于变化很大,此处的检测阈值为零。实践中,应从SFDR中减去检测阈值。

      最佳SFDR2和SFDR3出现在不同的Pin工作点,在这些工作点,相应的IMD水平与噪声功率相交。如果假装这是一个采用前端射频限带技术的倍频程以下接收器,则SFDR3决定总体SFDR,我们可以预期最佳情况SFDR为79 dB,这非常不错。但是,由于电子战接收器需要多倍频程IBW,因此SFDR2决定总体SFDR。在最佳SFDR3输入水平(Pin = –20 dBm)时,IMD2杂散使SFDR降低24 dB,导致SFDR为55 dB。结果很公平,但令人失望。

      一个有用的经验法则是,对于特定射频输出水平 = PRF,O,要获得同等的IMD2和IMD3水平,必须满足以下条件:

      换句话说,此条件将使SFDR2和SFDR3线在同一点与本底噪声相交,因此SFDR2不会限制性能。

      对于之前的SFDR示例情况,射频前端向ADC馈送–20 dBm,OIP3为20 dBm。要获得相同水平的IMD2和IMD3杂散(从而不限制性能),所需的OIP2为:

      考虑到与其他特性(如频率、带宽、噪声和直流功率)的平衡,目前无法获得这样的器件原始OIP2性能。因此,业界对新一代自适应前端干扰缓解技术的兴趣日益浓厚。

      为了减小IMD2,接收器必须将最大输入工作电平从–20 dBm降至–32 dBm,然后才能将SFDR2改进到66 dB的最佳情况。在图3中,此最佳SFDR2是IMD2迹线与本底噪声相交的位置。遗憾的是,在Pin = –32 dBm时的最佳情况SFDR2仍比在–20 dBm时的最佳情况SFDR3差13 dB。现在我们已经降低了最大工作电平,因此问题的焦点转移到噪声功率(灵敏度)限制上,这将在以下部分进行讨论。

      当处理带宽变窄时,电子战接收器的灵敏度或噪声功率会变得更好。但是,通常情况下需要权衡取舍:不能只将带宽降低到任意小的值就认为天下大吉。有哪些竞争因素需要考虑?要回答这个问题,我们需要讨论抽取、快速傅立叶变换(FFT)及其关系。首先定义几个变量:

      ADI公司的高采样速率ADC采用片内数字信号处理器(DSP)模块,可对原始数据流进行可配置的滤波和抽取,以将最小有效载荷发送至下游FPGA。ADI公司的相关文献对此过程进行了详细讨论3。抽取的明显好处是减少了必须通过JESD204B/JESD204C传递给FPGA的数字有效载荷。另一个好处是,与在FPGA架构中实现相同操作相比,使用本地片内抽取专用电路(即ASIC)可以节省功耗。但是,本地片内抽取不仅仅有益于简化数据流和节省功耗。我们会在后面谈到这个问题。

      图4显示了现代宽带数字转换中使用的模块(与本讨论相关)。该流程包括对数据流进行采样、数字下变频、数字滤波、抽取和快速傅立叶变换。

      首先,使用微调NCO将在fS处采样的数据数字下变频到基带(复数I/Q)。然后,使用可编程低通数字滤波器对数据流进行滤波。此预抽取数字滤波设置中频带宽,并且是设置接收器本底噪声PN的两个不同操作中的第一个。随着中频带宽变小,并且滤波使宽带噪声衰减,带内积分噪声功率会降低。

      接下来,以M进行抽取会将有效采样速率降至fS/M,保留第M 个样本,并将其间的样本丢弃。

      因此,下游FFT处理获得速率为fS/M且带宽为fS/2M的数据流。最后,FFT长度N设置窗口宽度和捕获时间,这是设置本底噪声的第二步。

      图5将宽带数字接收器的处理本底噪声(K)与ADC的噪声谱密度(L)关联起来,后者是ADC加性噪声的FOM,可在数据手册上轻松获得。现有ADI文献很好地解释了处理增益、NSD、SNR和量化噪声7。

      处理本底噪声(图5中的K)与PN相同,可以放入式1和式2中。注意,设计人员基于下一部分中讨论的设计权衡和约束条件仔细选择M和N。

      尽管提高抽取系数M与减小FFT长度N(图5中的E)对降低本底噪声(图5中的C)具有相同的比例效应,但必须注意二者的机制完全不同。抽取步骤涉及使用数字滤波对通道进行限带。由此设定的有效噪声带宽决定了通道中的总积分噪声(图5中的D)。它还设置了可检测信号的最大瞬时频谱带宽。与之相比,FFT步骤本身并不进行滤波,而是将通道中的整个积分噪声扩展到N/2个窗口中,并且决定了频谱线分辨率。N越高,则窗口越多,每个窗口的噪声含量就越低8。抽取增益M和FFT增益N共同定义了FFT窗口的宽度,在讨论处理带宽时常常将它们合并在一起(图5中的F),但其值必须根据各自对信号带宽、频谱分辨率、灵敏度、延迟要求的微妙影响来平衡,详见下一部分的讨论。

      延迟是检测和处理连续频谱捕获的时间,必须尽可能短。许多系统需要近乎实时的操作,这就要求M×N尽可能小。随着FFT大小的增加,频谱分辨率会提高,而本底噪声会降低,因为积分噪声会分布在更多窗口上。需要权衡的是采集时间,后者很重要,计算公式如下:

      当较短时间脉冲的频谱内容扩展到相对较宽的频带时,最小可检测脉冲宽度(PW)设置最小容许中频通道带宽。如果中频通道带宽太窄,则信号频谱内容将被截断,较短时间脉冲将得不到正确检测。设置最大容许M的最小中频带宽必须满足以下条件:

      频谱分辨率和灵敏度随着FFT窗口变窄(需要增加N)而提高。更长的脉冲宽度和PRI需要更高的分辨率才能分辨出更近的频谱线,这意味着需要更大的N才能正确检测。N的增加会改善频谱线分辨率,但只能在M所定义的中频带宽内。如果使用过高的抽取,N的增加会改善M所设置的中频带宽内的频谱分辨率,但无法恢复丢失的信号带宽。例如,脉冲宽度低于接收器最小脉冲宽度的脉冲序列将有一个频域sinc函数,其主瓣超过抽取带宽。增加N将有助于解析序列的PRF,但无助于解析脉冲宽度,该信息会丢失。唯一的解决办法是减小抽取M,增加中频带宽。

      电子战宽带数字接收器的大部分工作是解交织、识别、跟踪同时入射的雷达脉冲序列。载波频率、脉冲宽度和脉冲重复间隔(PRI)是雷达的标签,对于确定谁是谁至关重要。检测方案中同时使用时域和频域9。总体目标是在尽可能短的持续时间内检测、处理和响应脉冲序列。动态范围至关重要,因为电子战接收器需要同时跟踪多个远距离目标,并且同时受到高能干扰脉冲的轰炸。

      这里给出了两个脉冲序列示例。第一个代表脉冲多普勒雷达,其在10%的占空比时显示出非常短的PW (100 ns),导致PRF非常高。第二个模拟脉冲雷达,其PW和PRI相对较长(占空比较低,PRF较低)。下面的图像和表格说明了抽取M和FFT长度N对时间、灵敏度(本底噪声)和频谱分辨率的影响。表1汇总了这些参数以便于比较。虚构的值并不代表具体的雷达,但仍有实际意义10。

      要点是,M和N并没有一个适合一切情况的值,任何具体电子战接收器中的复杂检测算法和并行通道化方案都可能采用广泛的值。电子战接收器必须能够检测两个信号,可能是同时进行(此处未显示),这就是为什么快速、适应性配置能力很重要的原因。动态范围和灵敏度直接取决于必须检测的脉冲特性。

      图6所示的第一个FFT仅需要2个以上的脉冲周期,便能从FFT主瓣的宽度确定信号的脉冲宽度。抽取值M的设置使得中频带宽足够宽,能够捕获主瓣及一些旁瓣。响应时间非常快。快速响应时间的不利一面是导致本底噪声和频谱分辨率较差。注意,由于缺乏频谱分辨率,FFT中没有可用的PRI信息。

      图7中的第二个FFT显示,因为采样长度N(和时间)增加,本底噪声和频谱分辨率得到了改善。M保持不变。经过大约九个脉冲周期,频谱分辨率提高到足以从FFT确定PRI (1/PRF)的程度。旁瓣之间可以看到本底噪声。

      在图8的脉冲雷达示例中,宽得多的PRI或更低的脉冲密度需要高得多的N。调整M完全取决于系统。如果必须在同一中频通道中同时检测到短脉冲和长脉冲,则M的设置必须适应短脉冲频谱带宽,并且不能增加。单独考虑时,长脉冲需要较低的中频带宽,因此可以将M设置得较高以改善通道噪声和灵敏度。但是,所需的捕获时间或FFT长度N要长得多。因此,当系统获得足够高的N来解析长脉冲时,检测算法可能会想对短脉冲情况做出中间决策。

      图9中的第二个长脉冲FFT示例说明了长PRI(低PRF)如何产生非常接近的频谱线,这需要非常低的FFT窗口大小或分辨率带宽。缺点是需要更多时间(FFT N)。好处是灵敏度更高。

      确立了动态范围和灵敏度目标之后,射频前端与数字数据转换器必须匹配。最佳射频前端设置接收器灵敏度(NF),并以足够好的线性裕量执行所需的频谱信号调理,使得ADC性能可以设置接收器IP3和IP2。通常将前端射频增益设置为足以建立所需级联NF的水平,因为超出该增益一般会损害动态范围,应避免这种情况。如果前端成为动态范围的瓶颈,ADC的能力将被浪费,这会非常可惜!

      一个有用的技巧是将ADC的品质因数转换为等效的射频级联参数,并将ADC视为射频黑匣子。一些经验法则:

      注意,在针对处理增益进行调整之前,组合前端和ADC的级联系统NF是宽带噪声。

      下面是使用图10所示前端进行级联分析的例子。此链受益于ADI最新发布的射频目录产品,包括:

      此外,该链具有ADI开发的宽带200 W射频限幅器和小尺寸高Q的固定滤波器。

      保护动态范围的一种古老技术是在针对较低输入信号的高检测模式与针对较高输入信号的旁路模式之间进行切换。如表2所示,高检测路径有利于NF性能,而旁路路径则牺牲较高NF以有利于提高线)。性能表说明了这种好处。

      在高检测模式下,动态范围的限制因素是本底噪声,因此优先考虑级联NF。前端噪声系数主要取决于减轻干扰所需的前端滤波的插入损耗(本示例预算为6 dB损耗)。这种预选滤波必须放在放大器之前才能有效,因为放大器会产生多信号IMD产物。

      在旁路模式下,SOI技术的极高线性度非常有利。这里没有什么技巧,因为放大器有限的线性度换得了较高的线性度、较低的增益和较高的NF。

      表3.高检测(顶部)和旁路(底部)级联性能示例;总体列是级联射频前端加上ADC的全部性能

      以下性能热度图是灵敏度分析,显示了改变以下条件时获得的瞬时无杂散动态范围(DR,dB):

      每种情况均针对高灵敏度和旁路路径运行。方框标出了有利的工作区域。表格列出了给定最大输入信号水平Pin下的动态范围(SFDR),即到本底噪声或最高IMD杂散的距离。对于任何给定表格,静态变量都是根据前面的链参数设置的。

      如之前所讨论的,图11中选择的Bv取决于波形检测目标。较低的Bv会降低本底噪声,改善较低Pin下的动态范围,但FFT时间会变慢。相反,较高的Bv值会增加本底噪声,而较差的灵敏度会限制动态范围。可能的工作区域位于二者的平衡点。

      图11.瞬时无杂散动态范围(DR)与射频输入水平(Pin)和处理带宽(Bv)的关系;高灵敏度模式(顶部)和旁路模式(底部)。

      图12说明,在低Pin水平下,由于灵敏度设置动态范围,因此IIP2不相关。中等性能对IIP2最敏感。中等输入功率水平可能包含大多数使用场景,随着Pin的增加,高检测模式趋于向旁路模式切换,放大器的线在这一重要的中端输入范围的应用中中脱颖而出,保持了高动态范围性能。

      图12.瞬时无杂散动态范围(DR)与射频输入水平(Pin)和射频前端IP2(折合到输入端)的关系;高灵敏度模式(顶部)和旁路模式(底部)。

      图13显示,若大幅改进NF(对于SWaP-C和线性度非常不利),使用中等Bv的动态范围所获得的好处会递减。为了降低NF,Bv需要随之降低,并且必须接受相关的损失。高检测模式适用于10 dB至15 dB的NF。对于旁路模式,考虑到线性度的优势,高NF被证明是一个很好的折衷。理想情况下,对于旁路模式,NF可以保持在20 dB至25 dB的范围内。由于受到IMD的限制,旁路模式下更好的NF对动态范围没有帮助。

      图13.瞬时无杂散动态范围(DR)与射频输入水平(Pin)和射频前端噪声系数(NF)的关系;高灵敏度模式(顶部)和旁路模式(右侧)。

      电子战即将向多倍频程、多GHz瞬时带宽射频调谐器和宽带数字接收器发展,这使得IMD2效应成为挑战动态范围的因素。当今基于IMD3的SFDR考量将扩大到包括IMD2,设计人员将同时使用SFDR2和SFDR3公式。系统本底噪声是动态的,因为处理带宽会根据波形检测和时间要求而随时变化。在设计最佳本底噪声时,抽取M和FFT深度N共同定义了FFT窗口宽度,但它们各自都有重要影响需要考虑。本文提供了不同M和N的脉冲序列FFT示例。随着ADC性能的提高,前端将继续依赖具有可调谐特性和频率选择性的高线性度宽带射频器件。前端应与ADC的射频属性进行级联设计。

      10占空比。 电子战和雷达系统工程手册。美国海军航空系统司令部,1997年4月。

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10V、±10V、±....发表于11-13 11:48•297次 阅读贸泽电子与音频芯片创新业者ESS Technology签署全球分销协议贸泽电子分销的ESS Technology产品组合包含SABRE和SABRE PRO数模转换器 (D....发表于11-12 14:26•477次 阅读ADI AD567xR数模转换器(DAC)Analog Devices, Inc的新款AD567xR数模转换器(DAC)为低功耗12位和16位....贸泽电子设计圈发表于11-02 16:18•1021次 阅读16位ΣΔ数模转换器DAC161S997的特性及应用范围DAC161S997 是一款超低功耗的 16 位 ΣΔ 数模转换器 (DAC),可在符合工业标准的 ....发表于10-27 10:42•774次 阅读基于传感器的物联网应用依赖于模拟功能和数字控制能力的结合混合信号物联网系统通常包括多个电源域,AVR DB单片机系列简化了这些设计的挑战,同时通过集成真正的....倩倩发表于10-23 15:11•1561次 阅读Microchip推出八通道12位数模转换器,支持体积更小或空间受限的系统八通道12位数模转换器将非易失性存储器与集成参考电压源相结合,降低上电期间的处理器开销,同时支持体积....发表于10-22 09:31•368次 阅读Microchip Technology推出低功耗数模转换器在当今便携和手持式工业、通信、消费和医疗系统中,在上电期间配置器件时势必会导致大量处理器开销,否则就....工程师邓生发表于10-19 17:46•938次 阅读MAX5891数模转换器的参数和测量方法介绍注意:Maxim提供各种精度的电流输出DAC。本文中,将以MAX5891 作为测量和规格说明的特例。....发表于10-16 10:16•334次 阅读DAC8800 八通道8位数模转换器信息优势和特点 总体非调整误差:±1/2 LSB 建立时间:2µs 串行数据输入 ±满量程输出由VREFH和VREFL设定 单极性和双极性工作模式 兼容TTL输入 20引脚DIP或SOL封装 低成本产品详情DAC-8800调整DAC™ 是一种通用型数字控制电压调整器件。其输出电压范围可以针对四组D/A转换器分开设置。另外,通过外部基准输入高和低引脚可以同时设置单极性和双极性输出电压范围。数字编程输出电压是运算放大器调整、电压控制放大器增益设置和任何通用型调整任务的理想选择。一个三线个内部DAC寄存器中的内容,这些寄存器确立输出电平。一个异步清零(CLR)输入引脚将所有DAC置于零代码输出状态,利于系统上电。通过一个内部调节器来在较宽的VDD电源电压范围内提供TTl输入兼容性。将VSS连至GND可以实现单电源工作模式。电路图、引脚图和封装图...发表于04-18 23:19•205次 阅读DAC39J84 四通道 16 位 2.8 GSPS 数模转换器信息描述 DAC39J84 是一款具有 JESD204B 接口的低功耗、16 位、四通道、2.8GSPS 数模转换器 (DAC)。 数字数据通过运行速率高达 12.5Gbps 的 1、2、4 或 8 条可配置串行 JESD204B 信道输入到器件中,这些信道具有片上端接和可编程均衡功能。 此接口可实现基于 JESD204B 子类 1 SYSREF 的确定性延迟,并且可实现多个器件的完全同步。 此器件包括简化复杂发射架构的特性。 具有超过 90dB 阻带衰减的完全可旁路 2x 至 16x 数字插值滤波器可简化数据接口和重建滤波器。 一个片上 48 位数值控制振荡器 (NCO) 和独立复杂混频器可实现灵活且准确的载波信号放置。 高性能低抖动 PLL 可简化器件计时,而又不会对动态范围造成太大影响。 数字正交调制器校正 (QMC) 和组延迟校正 (QDC) 可在直接上行转换应用中为通道间的增益、偏移、相位以及组延迟实现完整的 IQ 补偿。 一个可编程功率放大器 (PA) 保护机制可以在检测到输入数据的异常功率运行方式时提供 PA 保护。特性 分辨率:16 位 最大采样率:2.8GSPS最大输入数据速率:1.25GSPS JESD204B 接口8 个 JESD204B 串行输入信道每信道最大位速率 12.5Gbps子类...发表于04-18 23:19•187次 阅读TC1321 TC1321是一个可串行访问的10位电压输出数模转换器(DAC)。 DAC产生的输出电压范围为群信息 TC1321是一个可串行访问的10位电压输出数模转换器(DAC)。 DAC产生的输出电压范围从地到外部提供的参考电压。它采用2.7V至5.5V的单电源供电,非常适合各种应用。内置于器件中的是上电复位功能,可确保器件在已知条件下启动。与TC1321的通信通过简单的2线C™兼容串行端口实现,TC1321仅作为从机设备。主机可以使能CONFIG寄存器中的SHDN位来激活低功耗待机模式。 10位数模转换器 2.7 -5.5V单电源供电。 简单SMBus / I 2 C串行接口 低功耗 - 0.35mA工作,0.5μA关断。

      Monotonicity Ensured。 电路图、引脚图和封装图...

      TC1320 TC1320是一个串行可访问的8位电压输出数模转换器(DAC)。 DAC产生的输出电压范围为地面

      信息 TC1320是一个串行可访问的8位电压输出数模转换器(DAC)。 DAC产生的输出电压范围从地到外部提供的参考电压。它采用2.7V至5.5V的单电源供电,非常适合各种应用。内置于器件中的是上电复位功能,可确保器件在已知条件下启动。通过简单的2线C™兼容串行端口与TC1320进行通信,TC1320仅作为从机设备。主机可以使能CONFIG寄存器中的SHDN位来激活低功耗待机模式。 8位数模转换器 2.7 -5.5V单电源供电 简单SMBus / I 2 C串行接口 低功耗 - 0.35mA工作,0.5μA关断 8引脚SOIC和8引脚MSOP封装 电路图、引脚图和封装图...

      信息优势和特点 电源电压:2.5 V ~ 5.5 V 线 V电源电压时,电流1 µA 快速3线串行输入 快速建立时间:5 µs 1.9 MHz,4象限乘法带宽 DAC8043与DAC8043A的升级 标准与旋转引脚 产品详情AD5441是一款改进型、高精度、12-bit乘法型数模转换器(DAC),采用节省空间的8引脚封装。它具有串行输入、双缓冲以及出色的模拟性能,非常适合小电路板空间的应用。改进的线性度与增益误差,无需额外的调理,从而减少元件数量。独立的输入时钟与负载DAC控制线允许用户对数字加载与模拟输出进行完全控制。 电路包括1个12-bit串行输入/并行输出移位寄存器、1个12-bit DAC寄存器、1个12-bit CMOS DAC以及控制逻辑电路。串行数据在时钟脉冲上升沿输入串行输入寄存器。当新的数据字输入时,利用LD输入引脚加载进DAC寄存器,通过DAC将寄存器中的数据转换为输出电流。 AD5441的工作电压为5V单电源,电源电流仅为1µA,它采用8引脚MSOP封装,是要求低功耗、小尺寸、高性能等诸多应用的理想解决方案。AD5441在扩展的工业温度范围内(-40°C ~ +125°C)达到规定的技术性能。它采用8引脚LFCSP封装与8引脚...

      AD5347 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、10位数模转换器

      信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围: 0 V至 VREF 或0 V 至2 ×V REF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 提示:欲了解更多信息以及申请样片,请联系DAC产品组;请注明您的姓名、公司名称、邮寄地址、电话/传真号码、电子邮件地址,并简要说明您的应用。电路图、引脚图和封装图...

      AD5348 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、12位数模转换器

      信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围: 0 V至VREF 或0 V至2 × VREF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 产品详情AD5346/AD5347/AD5348分别是八通道8/10/12位DAC,采用2.5 V至5.5 V电源供电。这些器件均集成一个片内输出缓冲,可将输出同时驱动至两个供电轨,而且还允许选择缓冲或无缓冲基准电压输入。AD5346/AD5347/AD5348均具有一个并行接口。由CS选择器件,数据则在WR的上升沿载入输入寄存器。回读特性使内部DAC寄存器能够通过数字端口进行回读。通过这些器件上的GAIN引脚,可将输出范围设置为0 V至VREF 或0 V至2 × VREF。这些DAC的输入数据要经过双缓冲,因而利用LDAC引脚可以同时更新系统中的多个DAC。此外还提供一个异步CLR输入引脚,可以将输入寄存器和DAC寄存器的内容全部复位至零。这些器件还...

      AD5346 2.5 V至5.5 V、并行接口、八通道电压输出、8位数模转换器

      信息优势和特点 低功耗工作: 1.4 mA(最大值,3.6 V时) 掉电模式功耗:120 nA (3 V),400 nA (5 V) 通过设计对所有代码保证单调性 轨到轨输出范围:0至VREF或 0 V 至 2×VREF 上电复位至0 V 通过LDAC引脚同时更新DAC输出 异步CLR设置 回读 缓冲/无缓冲基准电压输入 写入(WR)时间:20 ns 38引脚TSSOP/6 mm × 6 mm 40引脚LFCSP封装 温度范围: -40℃至+105℃ 提示:欲了解更多信息以及申请样片,请联系DAC产品组;请注明您的姓名、公司名称、邮寄地址、电话/传真号码、电子邮件地址,并简要说明您的应用。电路图、引脚图和封装图...

      AD5622 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、12位nanoDAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

      信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:150 nA (3 V) 采用2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可...

      AD5612 2.7 V至5.5 V、小于100nanoA、10位NANODAC®数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

      信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:150 nA (3 V) 2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。 三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可通...

      AD5602 2.7 V至5.5 V、小于100 nanoA、8位 NANODAC® 数模转换器,内置I2C兼容型接口,采用SC70小型封装

      信息优势和特点 单通道8/10/12位DAC,INL = 2 LSB 6引脚SC70封装 微功耗工作:5 V时最大电流100 µA 关断模式:150 nA (3 V) 2.7 V至5.5 V电源供电 通过设计保证单调性 上电复位至0 V,具有掉电检测功能 3种关断功能 支持I2C®兼容型串行接口:标准(100KHz)、快速(400KHz)及高速(3.4MHz)模式 片内轨到轨输出缓冲放大器 工作温度范围:-40ºC至125ºC产品详情AD5602/AD5612/AD5622均属于nanoDAC®系列,分别是单通道、8/10/12位、缓冲电压输出DAC,使用2.7 V至5.5 V单电源供电,5 V时功耗小于100 µA,采用SC70小型封装。每个DAC都内置片内精密输出放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。AD5602/AD5612/AD5622采用双线C兼容型串行接口,能够以标准(100 KHz)、快速(400 KHz)及高速(3.4 MHz)三种模式工作。 三款器件的基准电压均从电源输入获得,因此具有最宽的动态输出范围。各器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V并保持该电平,直到对该器件执行一次有效的写操作为止。此外还具有关断特性,在关断模式下,器件在3 V时的功耗降至150 nA以下,并提供软件可选输出负载。可通过...

      AD558 电压输出8位数模转换器,集成输出放大器、完全微处理器接口和精密基准电压源

      信息优势和特点 完整8位DAC 电压输出:两种校准范围 内部精密带隙基准电压源 单电源供电:+5 V至+15 V 完全微处理器接口 快速建立时间:1 ±s内电压达到±1/2 LSB精度 低功耗:75 mW 无需用户调整 在工作温度范围内保证单调性 规定了 Tmin至Tmax的所有误差 16引脚DIP和20引脚PLCC小型封装 激光晶圆调整单芯片供混合使用产品详情AD558 DACPORT®是一款完整的电压输出8位数模转换器,它将输出放大器、完全微处理器接口以及精密基准电压源集成在单芯片上。无需外部元件或调整,就能以全精度将8位数据总线与模拟系统进行接口。这款DACPORT器件的性能和多功能特性体现了近期开发的多项单芯片双极性技术成果。完整微处理器接口与控制逻辑利用集成注入逻辑(I2 L)实现,集成注入逻辑是一种极高密度的低功耗逻辑结构,与线性双极性制造工艺兼容。内部精密基准电压源是一种取得专利的低压带隙电路,采用+5 V至+15 V单电源时可实现全精度性能。薄膜硅铬电阻提供在整个工作温度范围内保证单调性工作所需的稳定性(所有等级器件),对这些薄膜电阻运用最新激光晶圆调整技术则可实现出厂绝对校准,误差在±1 LSB以内,因此不需要用户进行增...

      信息优势和特点 与16位DAC AD5546引脚兼容、工作兼容 AD5546:16位分辨率 微分非线 LSB 积分非线 nV/√Hz 低功耗: IDD = 10 µA 建立时间:0.5 µs 内置RFB便于电压转换 内置四象限电阻支持0至10 V、0至–10 V或±10 V输出 满量程电流:2 mA± 20%,VREF= 10 V 紧凑型TSSOP-28封装产品详情AD5546/AD5556分别是精密16/14位、低功耗、电流输出、并行输入数模转换器,采用+5 V单电源供电,四象限输出的乘法基准电压为±10V。内置的四象限电阻有利于电阻匹配和温度跟踪,使多象限应用所需的元件数量最少。此外,反馈电阻(RFB)也可以简化通过外部缓冲实现电流-电压转换的操作。AD5546/AD5556采用紧凑型TSSOP-28封装,工作温度范围为–40ºC至+85ºC。...

      信息优势和特点 与14位DAC AD5556引脚兼容、工作兼容 AD5556:14位分辨率 微分非线 LSB 积分非线 nV/√Hz 低功耗:IDD = 10 µA 建立时间:0.5 µs 内置RFB便于电压转换 内置四象限电阻支持0至10 V、0至–10 V或±10 V输出 满量程电流:2 mA ± 20%,VREF = 10 V 紧凑型TSSOP-28封装产品详情AD5546/AD5556分别是精密16/14位、低功耗、电流输出、并行输入数模转换器,采用+5 V单电源供电,四象限输出的乘法基准电压为±10V。内置的四象限电阻有利于电阻匹配和温度跟踪,使多象限应用所需的元件数量最少。此外,反馈电阻(RFB)也可以简化通过外部缓冲实现电流-电压转换的操作。AD5546/AD5556采用紧凑型TSSOP-28封装,工作温度范围为–40ºC至+85ºC。...

      DAC80004 4 通道 16、14、12 位 1LSB INL 缓冲电压输出数模转换器

      信息描述 DAC80004/70004/60004 (DACx0004) 分别为 16 位、14 位和 12 位高精度、低功耗、电压输出、四通道数模转换器 (DAC)。DACx0004 器件通过设计可保证单调性,拥有低于 1 LSB(最大值)的出色线性度。DAC 的基准输入在内部通过专用基准缓冲器进行缓冲。DACx0004 器件配有上电复位电路,用于确保 DAC 输出在零量程或量程中点处上电(具体取决于 POR 引脚的状态)并保持该状态直到器件中写入有效编码为止。这些器件的电流消耗非常低(1mA/通道),是便携式、电池供电类设备的理想选择。这些器件还包含一种掉电特性。该特性可将 5V 电压下的流耗降至 3µA(典型值)。DACx0004 器件使用一个运行时钟速率高达 50MHz 的通用三线 器件还包含一个 SDO 引脚,该引脚能够以菊花链形式连接多个器件。此接口与标准 SPI, QSPI、Microwire 以及数字信号处理器 (DSP) 接口兼容。DACx0004 器件采用易于装配的 14 引脚 TSSOP 封装或超小型 14 引脚 VSON 封装,在 -40°C 至 +125°C 的扩展工业级温度范围内完全额定运行.特性 线 LSB 积分非线性 (INL)/微分非线性 (DNL...

      和特点 双通道、串行输入、电压输出DAC +5V单电源供电 THD+N:0.005% 低功耗:50 mW 通道隔离:115 dB 以8倍过采样速率工作 16引脚塑封DIP或SOIC封装产品详情 AD1866是一款完整的双通道16位DAC,具有出色的性能,仅需+5 V单电源供电。它采用ADI的ABCMOS晶圆制造工艺制成。单芯片内置CMOS逻辑元件、双极性和MOS线性元件以及激光调整的薄膜电阻元件。通过精心设计和布局技术,可实现低失真、低噪声、高通道隔离和低功耗特性。AD1866芯片上的DAC采用部分分段架构。各DAC的前三个MSB分为7段。13个LSB则利用标准R-2R技术产生。各段和R-2R电阻经过激光调整,总谐波失线不需要限变器或调整电路。各DAC均配备高性能输出放大器。这些放大器可实现快速建立时间和高压摆率,可在最高±1 mA负载电流时产生±1 V信号。缓冲输出信号范围为1.5 V至3.5 V。基准电压为2.5 V,无需“假接地”网络。利用多功能数字接口,AD1866可以与所有数字滤波器芯片直接相连。快速CMOS逻辑元件支持最高16 MHz的输入时钟速率,这使得各通道能以2倍、4倍、8倍或16倍采样频率工作(其中FS = 44.1 kHz) 。AD18...

      和特点 0.0025%的THD 快速建立特性支持2x、4x或8x过采样 输出电压:±3 V 可选调整提供超线引脚塑封DIP或SOIC封装 产品详情 AD1856是一款单芯片16位PCM音频DAC。每个器件均提供电压输出放大器、16位DAC、16位串行至并行输入寄存器和基准电压源。AD1856的数字部分由CMOS逻辑元件构成,采用ADI公司的BiCMOS II工艺制造。模拟部分则由双极性、MOS器件以及薄膜电阻构成。产品聚焦总谐波失线%经过测试 MSB调整特性支持超线 V电源供电 串行接口兼容数字滤波器芯片 1.5 µs建立时间支持2x、4x和8x过采样 无需外部元件 动态范围:96 dB ±3 V或±1 mA输出能力 16位分辨率 二进制补码串行输入字 低成本 16引脚塑封DIP或SOIC封装 应用CD播放器 数字音频放大器 DAT刻录机和播放器 合成器和键盘 方框图...

      和特点 12/16位分辨率和单调性 电流输出范围:4 mA至20 mA;0 mA至20 mA;总非调整误差(TUE):±0.01 %(典型值,FSR)输出漂移:±3 ppm/°C 电压输出范围:0 V至5 V;0 V至10 V;±5 V;±10 V 超量程:10%总非调整误差(TUE):±0.01 %(典型值,FSR)输出漂移:±2 ppm/°C 灵活的串行数字接口 片内输出故障检测 片内基准电压源:10 ppm/°C(最大值) 可选的稳压DVCC输出 异步清零功能 电源范围 AVDD:10.8 V至40 VAVSS:−26.4 V至−3 V/0 V 输出环路顺从电压:AVDD – 2.5 V 温度范围:−40°C至+85℃ TSSOP和LFCSP封装 产品详情 AD5412/AD5422是低成本、精密、完全集成、12/16位数模转换器(DAC),内置可编程电流源和可编程电压输出,设计用于满足工业过程控制应用的需要。输出电流范围可编程设置为4 mA至20 mA、0 mA至20 mA或者超量程的0 mA至24 mA。此产品的LFCSP版本有一个CAP2引脚,可以将HART信号耦合到AD5412/AD5422的电流输出上。电压输出由一个独立引脚提供,该引脚可配置成提供0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V输出范围;所有范围均提供10%...

      和特点 16位分辨率和单调性 电流输出范围:4至20mA、0至20mA或0至24mA总不可调整误差(TUE):0.1%输出漂移:3ppm/°C 灵活的串行数字接口 片上输出故障检测 片上基准:10 ppm/°C(最大值) 异步清零功能 电源 (AVDD) 范围10.8V 至 60 V; AD5420BCPZ10.8V 至 40V; AD5420BREZ 输出回路:AVDD – 2.5 V 温度范围:−40°C至+85°C 24引脚TSSOP封装 产品详情 AD5410/AD5420是可编程电流源输出的低成本、精密、完全集成的12/16位转换器,可满足工业过程控制应用的要求。输出电流范围可编程为4mA至20 mA、0mA至20mA或者0mA至24mA的超量程。输出具有开路保护功能,可以驱动1H的电感负载。这款器件采用10.8 V至40V(AD5410/AD5420AREZ)或10.8V至60V(AD5410/AD5420ACPZ)电源供电。输出回路为0 V至AVDD – 2.5 V。灵活的串口为SPI和MICROWIRE兼容接口,可在三线制模式下工作,以将隔离应用所需的数字隔离电路降至最少。这款器件还包含确保器件在已知状态下上电的上电复位功能,以及将输出设定为所选电流范围低端的异步清零(CLEAR)引脚。总输出误差典型值为±0.01% FSR...

      AD5757 四通道、16位、串行输入、4-20mA输出DAC,提供动态电源控制和HART连接

      和特点 16位分辨率和单调性 用于散热管理的动态电源控制 IOUT范围:0mA-20mA、4mA–20mA或0mA–24mA±0.05% TUE(最大值) 用户可编程失调与增益 片内诊断 片内基准电压源(±5 ppm/°C,典型值) 温度范围:-40℃至+105℃ 产品详情 AD5757是一款四通道、电流输出DAC,采用10.8 V至33V电源供电。片内动态电源控制功能基于为实现片内功耗最低而优化的DC-DC升压转换器,可以在7.4 V至29.5 V范围内调节输出驱动器的电压,使封装功耗最小。各通道均有一个相应的CHART引脚,因此HART信号可以耦合到AD5757的电流输出端。这款器件采用多功能三线式串行接口,能够以最高30 MHz的时钟速率工作,并与标准SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、DSP和微控制器接口标准兼容。该接口还提供可选的CRC-8分组错误校验功能,以及用于监控接口活动的看门狗定时器。产品聚焦 用于散热管理的动态电源控制16位性能多通道HART兼容性应用过程控制执行器控制PLCHART网络连接 方框图...