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(多图) LTC2000高速DAC在多项性能瓶颈上实现突破

启明?? 2014年10月31日 ?? 收藏0
在有线和无线通信有限的可用带宽中,DAC(数模转换器)的非理想特性限制了通信性能;DAC需要具备非常好的杂散性能、高线性度以及宽带宽。仪表、雷达和自动测试设备(ATE)则必需优于被测器件(DUT);DAC的规格指标决定了系统性能,DAC需要具备高频谱纯度、高精度以及高准确度。

日前,针对高速DAC的性能瓶颈,凌力尔特公司(Linear)推出了16位、2.5Gsps DAC LTC2000(图1)。它具有业界最低的杂散、卓越的线性度、1GHz的直接RF合成带宽、无可匹敌的频谱纯度、16位精度(在2.5Gsps)以及最高的准确度。

图1:LTC2000 DAC满量程输出标称值40mA,在10mA~60mA可调。
图1:LTC2000 DAC满量程输出标称值40mA,在10mA~60mA可调。

关于杂散性能,凌力尔特应用技术工程经理卢志豪介绍说,杂散是不想要的信号,可通过无杂散动态范围(SFDR)来评估(图2)。LTC2000拥有业界最高的SFDR性能,与其他的DAC不同,LTC2000卓越的SFDR指标可在高达1GHz频率条件下得以保持。

图2:杂散性能由无杂散动态范围来评估。LTC2000可在1GHz下保持卓越的 SFDR性能。
图2:杂散性能由无杂散动态范围来评估。LTC2000可在1GHz下保持卓越的 SFDR性能。

在线性度方面,DAC线性度可利用双音互调失真(IMD)来量化(图3)。DAC需要产生两个音调,但由于DAC的非线性/失真而出现了更多的音调。高IMD可降低通道间干扰,允许同时产生多个通道,最大限度地缩小通道间的距离,有助于高效使用可用带宽。LTC2000在1GHz以内具有卓越的线性。

图3:DAC线性度可利用双音IMD量化。从直流至1000 MHz输出都具有超过78dBc的双音IMD。
图3:DAC线性度可利用双音IMD量化。从直流至1000 MHz输出都具有超过78dBc的双音IMD。

通过拥有高SFDR、高线性度及真正优良的相位噪声特性,可实现高频谱纯度。相位噪声会损害DAC输出;引起通道干扰,限制系统的效率;在雷达和ATE应用中,会干扰关键的近载波信号。

图4:DAC附加相位噪声会导致音调加宽,破坏输出。
图4:DAC附加相位噪声会导致音调加宽,破坏输出。

LTC2000是一款独特的DAC,它具有罕见的低附加相位噪声(其数据表明确地示出了附加相位噪声,大多数同类竞争器件都隐瞒了该参数)。低附加相位噪声的好处在于:多普勒雷达依赖于分辨近载波信息;入射的音调会被大幅衰减并以一个小的频移反射(即多普勒频移);良好的相位噪声有助保存反射音调中的关键信息(图5)。

图5:多普勒雷达相位噪声不良,将会掩蔽掉发生频移的反射音调;良好的相位噪声则有助于区分。
图5:多普勒雷达相位噪声不良,将会掩蔽掉发生频移的反射音调;良好的相位噪声则有助于区分。

LTC2000能够以每秒25亿字的速率接受数据。这实现了超过1GHz的瞬时带宽,非常适合于直接RF合成。同时,LTC2000可接受16位宽的数据(在2.5Gsps)。16位分辨率可提供出色的精度,如果以较慢的速度运行,则LTC2000-16可抑制量化噪声以保持高精度。

LTC2000具有极佳的高频性能和出色的低频参数。即使在苛刻的16位分辨率水平下,LTC2000的积分非线性误差(INL)指标也是世界级的;LTC2000的INL指标超过了那些速度慢得多的DAC。所有这些使得LTC2000成为市场上最准确的高速DAC。

此外,Linear还为该DAC提供了一个在全速运行时评估的演示系统(图6)。该系统可通过USB接口与PC连接,采用Altera公司Stratix IV FPGA设计,并带有免费的图形用户界面(GUI)LTDACGen。(启明)

图6:Linear为LTC2000提供的全速运行评估演示系统,可通过USB接口与PC连接。
图6:Linear为LTC2000提供的全速运行评估演示系统,可通过USB接口与PC连接。

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