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在軟件無線電的組建中，A／D和D／A起著關鍵作用，通常要求A／D轉換器有足夠的工作帶寬（2GHz以上）和較高的采樣速率（一般在60MHz以上），同時應有較高的A／D轉換位數以提高動態范圍。AD公司推出的新一代A／D轉換器AD6644可以滿足其要求。下面將對AD6644器件的特點、原理及應用進行介紹。 1 主要特點 該芯片的主要特點如下： ●保持采樣率可達到65MHz； ●采用完全差動模擬輸入； ●為了便于和數字ASIC接口，數字輸出級可工作在＋3．3V電源上； ●內含基準電壓源和跟蹤／保持放大器； ●采用小型表面貼裝52腳封裝（LQFP）。AD6644的內部電路結構如圖1所示。表1所列為其主要的極限參數。圖2所示是其引腳排列，各引腳的功能說明如下： DVcc：＋3．3V功率輸出級電源（數字）。 GND：接地端。 VREF：2．4V內部基準電壓。使用時應用0．1μF片狀電容旁路到地。 ENCODE：編碼輸入。在上升沿開始轉換數據。 ENCODE互補端，可與ENCODE組成差分驅動。 AVcc：＋5V模擬電源。AIN：模擬輸入。 ：模擬輸入互補端。 C1～C2：內部偏置點。應用0．1μF片狀電容旁路到地。 DNC：無連接。 OVR：超出額定位，高位指示模擬輸入超過±FS。 DMID：輸出數據電壓中值；近似等于（DVcc）／2。 D0～D13：數據輸出位，其中D0為最低有效位LSB，D13為最高有效位MSB； DRY：數據輸出準備。 2 工作原理 AD6644采用的是三級子區式轉換結構，這種設計即保證了所需的轉換精度和轉換速度，又降低了功耗，同時也減小了模片尺寸。AD6644的模擬信號輸入方式為差分結構，每個輸入的電壓范圍以2．4V為中心，上下擺動在0．55V以內。由于兩個輸入的相位相差180°，所以模擬輸入信號的最大峰－峰值為2．2V。 從圖1可以看出，兩個模擬輸入端首先經過緩沖，然后進入第一個采樣保持器（TH1）。當采樣時鐘為高時，TH1進入保持狀態。TH1的保持值作為粗5位A／D轉換器（ADC1）的輸入，其輸出用于驅動一個5位D／A轉換器（DAC1）。如將延遲的模擬信號與DAC1的輸出相減，則可在保持器TH3的輸入端產生第一剩余信號。保持器TH2的作用是為ADC1數字延遲后的一個模擬信道延遲進行補償。第一剩余信號用于轉換的第二階段，此階段包括一個5位A／D轉換（ADC2）、5位D／A轉換（DAC2）以及信道TH4。將TH4保持的第一剩余信號與DAC2的量化輸出相減，所得到的第二剩余信號可作為TH5的輸入。 將ADC1、ADC2和ADC3相加，并將修正后的結果傳至數字誤差校正邏輯，便可輸出最終的14位模數轉換結果。 圖3所示為AD6644的時序關系圖。 3 AD6644的應用 軟件無線電是近年來隨著計算機及微電子技術高速發展而產生的一種全新的無線電技術，它的出現，是無線電通信從模擬到數字、從固定到移動、從硬件到軟件的三次變革的產物。“軟件無線電”（SoftwareRadio）的概念由JeoMitola于1992年5月在全美通信系統年會上首次明確提出。它是將模塊化、標準化的硬件單元以總線方式連接起來構成基本平臺，然后通過軟件加載來實現各種無線通信功能（包括不同頻段、不同制式），并將A／D和D／A（模／數和數／模轉換）功能盡可能地靠近天線端研制出的新一代無線電通信系統。因此，軟件無線電系統具有開放性、模塊化、標準化以及實現靈活、可軟件升級、適于大規模制造等諸多優點，這些特點使其不僅在軍用和民用無線通信中開始獲得應用，而且也正在向其它無線電技術領域推廣，因此該技術的研究已悄然成為各國競相研究的熱點。 目前，在A／D和D／A器件上，一些產品已能工作在中頻頻段。AD6644是一種性能優良，具有14位分辨率、65MSPS抽樣率的模數轉換器，是繼AD9042（12位，41MSPS）和AD6640（12位，65MSPS）之后，寬帶ADC家族中的第三代產品。采用AD6644的軟件無線電設備體積小，成本低，也易于針對新的無線服務標準來進行編程和設置。AD6644的其它特點還包括采樣抖動小于300fs，功率消耗小于1．3瓦等。因此，AD6644的出現為實現新一代通信設備k可編程數字無線電接收機（通稱軟件無線電）提供了一種業界最佳性能的模數轉換器。 采用AD6644作為模數轉換器件（ADC）的數字接收機很多，圖4給出了一個兩通道數字接收機的結構框圖。該接收機充分發揮了AD6644的各項性能，可以很好地實現寬帶高速多位采樣，并能保證較高的采樣速率。其單端ADC的模擬輸入帶寬為400MHz，輸入阻抗為1kΩ，并采用差分輸入。接收機中ADC的采樣速率最大可達65MSPS，最大動態范圍可達到137dB。 |
