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德州儀器（TI）最近推出16位1.25 GSPS DAC，將功耗銳降 65%，速度提升25%。TI中國(guó)區(qū)模擬器件事業(yè)部現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師冷愛國(guó)先生相信講解了該產(chǎn)品的特性、原理和優(yōu)勢(shì)。 冷愛國(guó)說，我們通常所說的DAC是數(shù)字轉(zhuǎn)模擬的轉(zhuǎn)換器，但在應(yīng)用過程當(dāng)中，可能不單純是簡(jiǎn)單的DAC，實(shí)際上里面集成了很多的數(shù)字處理功能，比如內(nèi)插。現(xiàn)在信號(hào)帶寬流量要求越來越高，比如我們要用手機(jī)上網(wǎng)，信號(hào)帶越來越寬的時(shí)候，對(duì)于我們DAC數(shù)字和模擬之間的接口要求比較高，需要達(dá)到很高的速率。DAC內(nèi)部都集成了內(nèi)插的功能，輸入的數(shù)據(jù)可以比較低一些，這樣來降低對(duì)DAC接口的要求。今天介紹的1.25G、16比特的具有業(yè)界最高采樣率的DAC，主要有三款產(chǎn)品，包括DAC3484、DAC3482和DAC34H84。 DAC3484具有4通道、16倍內(nèi)插，每通道可以支持312M的速率，可以看到有一個(gè)功耗的比較圖，這是目前我們看到的最接近我們器件的功耗狀況。這是每通道的功耗，可以看到我們的DAC3484功耗在1.25G最高采樣率時(shí)，功耗也就是300毫瓦。而且能夠達(dá)到1.25G，具有最高采樣率。我們找了一個(gè)比較接近的DAC，但是它只有1G的采樣率，而且在1G采樣率的時(shí)候，每通道功耗已經(jīng)有700毫瓦，而我們只有280毫瓦，所以我們基本上節(jié)省了65%的功耗。現(xiàn)在都在講節(jié)能減排，在這種情況下，基站對(duì)于功耗的要求非常高，包括一些應(yīng)用都是這樣，所以我們這款產(chǎn)品具有非常大的優(yōu)勢(shì)，它的功耗非常低。 
DAC3484與最接近的競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品功耗比較 除了功耗之外，DAC3484還有很多其他的優(yōu)勢(shì)。它是9×9的QFN封裝，非常小。競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手同類的封裝（2通道的）基本上是12×12，因此DAC3484面積上會(huì)小很多，減少了44%。DAC3484是16位交錯(cuò)式輸入，數(shù)字接口和FPGA或一些專用器件的接口，是4通道16比特，只有16個(gè)數(shù)據(jù)線，可以交叉?zhèn)鲾?shù)據(jù)，所以這樣就可以節(jié)省很多引腳，有80拼角的DAC，這個(gè)交錯(cuò)式的接口可以做到很小的封裝。 DAC3484有另外一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，是其他所有DAC都沒有的功能，叫做群延遲校準(zhǔn)功能，比如手機(jī)要上網(wǎng)，要支持一些數(shù)據(jù)，可能需要很寬的帶寬，這種情況就要求基站支持很高的帶寬。在系統(tǒng)當(dāng)中占用很寬帶寬的時(shí)候，它可以很好的校準(zhǔn)邊帶，我這里有一個(gè)非常簡(jiǎn)單的圖，可以比較直觀的表示。它可以改變寬帶信號(hào)的邊帶抑制功能。現(xiàn)在TD里面有很多不同的頻段，假如說我們要做一個(gè)發(fā)射機(jī)，要覆蓋所有的頻段，就是很寬的寬帶發(fā)射機(jī)，在這種情況下，之前的DAC是沒有辦法做這種邊帶校準(zhǔn)的，這時(shí)就需要我們的DAC3484、DAC3482或者是DAC34H84來實(shí)現(xiàn)這種功能。剛才談到我們的內(nèi)插，支持2倍、4倍、8倍，甚至到16倍的內(nèi)插，可以降低FPGA和DAC間的接口速率，降低之后有很多的好處，可以降低對(duì)FPGA的要求，這樣FPGA的成本就下來了，而且對(duì)布線和設(shè)計(jì)的要求也沒有那么高，所以有非常好的內(nèi)插功能。在我們DAC里面本身還有NCO，我們叫做數(shù)字控制，它在數(shù)字里面可以做頻率搬移，通常數(shù)字出來的都是基帶信號(hào)，我們有了NCO以后，可以在DAC里面做內(nèi)部的頻率搬移，可以調(diào)到一定頻點(diǎn)，而且有32位，可以精調(diào)到0.001赫茲的精度。
器件封裝圖解
DAC內(nèi)部原理圖
邊帶抑制 這是首款采用多行QFN封裝的器件，傳統(tǒng)的QFN封裝外面只有一排，而這款產(chǎn)品是第一款有兩排拼角的器件，這種有什么好處？就是它的散熱性會(huì)比較好，I/O密度比較好，占位面積比較小，TI的是88引腳、9×9毫米封裝，所以可以看到它的優(yōu)勢(shì)是非常大的。 這是DAC3484內(nèi)部的詳細(xì)功能，我們可以看到的這個(gè)現(xiàn)在的DAC不是一個(gè)單獨(dú)的DAC，DAC只是這個(gè)里面的一小塊，這個(gè)里面有很多功能，可以叫做基站發(fā)射機(jī)，功能非常強(qiáng)大。剛才我們談到它有一種內(nèi)參，有混頻，有一些功能校準(zhǔn)，有一種邊帶校準(zhǔn)、載波線路校準(zhǔn)，群延時(shí)校準(zhǔn)，還有Mixer的數(shù)字混頻器都在里面。剛才我們談到，我們未來的系統(tǒng)， 3G或者4G的基站里面會(huì)有一個(gè)新的技術(shù)，可以增大數(shù)據(jù)容量，對(duì)于發(fā)射機(jī)有一個(gè)很高的同步的要求，現(xiàn)在我們知道，發(fā)射機(jī)可能是多天線的，怎么樣保證發(fā)射機(jī)可以做這種功能，就是需要我們發(fā)射機(jī)有非常好的同步功能，我們的DAC3484、DAC34H84、DAC3482這三個(gè)器件里面有一個(gè)特別的處理，我們可以做到讓不同的DAC之間，或者不同天線之間同步，可以保證在100頻之內(nèi)，現(xiàn)在我們市面上看到很多的產(chǎn)品都是做不到的，但我們可以很好的支持這種技術(shù)。
DAC在基站中的應(yīng)用 我們現(xiàn)在看到的是3G/LTE多模式基站，是支持預(yù)失真的雙發(fā)送雙接收的架構(gòu)。TI產(chǎn)品線非常全， TI自己的產(chǎn)品就可以覆蓋一個(gè)收發(fā)過程，我們3484是4通道，可以支持兩個(gè)天線的發(fā)射，整個(gè)的一個(gè)信號(hào)鏈里面，我們都有全套的產(chǎn)品，從解調(diào)器、ADC、DPD、DDP到內(nèi)插的抽取，包括一些消峰和數(shù)據(jù)預(yù)失真，這是我們DAC3484就在這個(gè)位置，一個(gè)3484可以支持兩個(gè)天線，我們通常現(xiàn)在看到TD無要8天線，我們就只需要4個(gè)。剛才說到天線越來越多，對(duì)于集成要求非常高，對(duì)于功耗要求非常高，對(duì)于面積也要求非常高，所以我們的3484完全是在這種情況下出來的一個(gè)新的產(chǎn)品，它可以滿足功耗，面積，集成度，及性能上的要求，適合現(xiàn)在高密度的一些應(yīng)用。 這是一個(gè)比較直觀的圖，就是前面講到的DAC3484、DAC34H84和DAC3482這三款器件獨(dú)有的功能，我這里有一個(gè)信號(hào)，這是我需要的一個(gè)信號(hào)，發(fā)射200M帶寬的信號(hào)，實(shí)際上如果通過我們的發(fā)射機(jī)出來以后還會(huì)有這樣一個(gè)連帶信號(hào)，這不是我想要的，這個(gè)信號(hào)會(huì)影響我發(fā)射機(jī)的性能，但是應(yīng)用我們的DAC3484就可以做到很好，就是應(yīng)用校準(zhǔn)功能。邊帶功能之前有幾種地方可以校準(zhǔn)，對(duì)于不平衡可以校準(zhǔn)。現(xiàn)在DAC也有增益和相位的校準(zhǔn)功能，但因?yàn)檫@個(gè)帶寬太寬了，它校不下去，只能校中間或者一面，是校不下去的，但是加上我們這個(gè)相位校準(zhǔn)功能以后，就可以看到可以把信號(hào)校準(zhǔn)得非常好，可以保證發(fā)射機(jī)有非常好的一個(gè)信號(hào)質(zhì)量。 總結(jié)一下：這是業(yè)界最低功耗的4通道16位DAC，比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品功耗節(jié)省65%。這是具有業(yè)界最高采樣率的DAC，信號(hào)帶寬非常寬，DAC3484可以支持250M的信號(hào)帶寬。這個(gè)系列產(chǎn)品除了今天介紹的DAC3484，還有DAC3482和DAC34H84。在應(yīng)用當(dāng)中，除了8天線、4天線的，可能還有單天線的應(yīng)用。DAC3482可以支持2通道，帶寬可以到更寬，可以支持到500M。同樣我們還有DAC34H84，它和DAC3484的封裝有一點(diǎn)區(qū)別，DAC34H84會(huì)稍微大一點(diǎn)，是12mm×12mm，但DAC34H84的帶寬會(huì)更寬，可以支持到500M的帶寬。 |
| 這種封裝貌似不錯(cuò) |
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總結(jié)一下：這是業(yè)界最低功耗的4通道16位DAC，比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品功耗節(jié)省65%。這是具有業(yè)界最高采樣率的DAC，信號(hào)帶寬非常寬，DAC3484可以支持250M的信號(hào)帶寬。這個(gè)系列產(chǎn)品除了今天介紹的DAC3484，還有DAC3482和DAC34H84。在應(yīng)用當(dāng)中，除了8天線、4天線的，可能還有單天線的應(yīng)用。DAC3482可以支持2通道，帶寬可以到更寬，可以支持到500M。同樣我們還有DAC34H84，它和DAC3484的封裝有一點(diǎn)區(qū)別，DAC34H84會(huì)稍微大一點(diǎn)，是12mm×12mm，但DAC34H84的帶寬會(huì)更寬，可以支持到500M的帶寬。 tai hao l |
