ADC、DAC选型与匹配电路设计PPT格式课件下载.ppt
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IQ调制器的输出为-15dBm,功放输出为46dBm(40W),那么整个下行系统的增益为46-(-15)=61dB。
为了满足协议的要求那么DAC的底噪水平要低于-3061-10lg(1M)=-151dBM/Hz。
SFDRAD9148SFDR为65。
IQ调制器的输出为-15dBm,下行总增益为61dB,那么杂散水平=-15+6165=-19dBm/3.84M=-24.84dBm/1MHz,需要介质滤波器或腔体滤波器提供6dB的带外抑制。
DAC关键指标ACLR与IMD3分析:
ACLR在PLLOFF的状态下AD9148的ACLR为-79。
4载波则是-73。
带外杂散的要求是-30dBm/1MHz=-24.16dBm/3.84MHz。
对应于46dBm的功放输出则是ACLR=70.16dBc/3.84MHz。
因此要求ACLR大于70。
IMDAD9148的IMD为76,对应于单载波的ACLR则是-(76+3)=-79,与数据手册给出的相符。
在DAC底噪不受限制时,IMD值可以简单的估算为是单载波-(ACLR+3)。
DAC使用外部高频时钟的优点1.DAC输出信号的量化噪声更低DAC输出信号的噪底=DAC本身的噪声+采样时钟的远端相噪-10lg(外部高频时钟频率/DAC输出信号频率)2.DAC输出信号相对采样时钟的镜像更远镜像频率=外部高频时钟频率-DAC输出信号频率DAC输出SINC函数对镜像的衰减更大DAC与IQ调制器配合校准本振泄露与镜像1.DAC通过调整I路与Q路直流偏置(DCOFFSET)的方式来抑制本振泄露。
此方法目前有很大的局限性,当本振频率变更或温度变化较大时,抑制度会明显恶化。
2.DAC通过调整相位与I、Q两路幅度的方式来抑制镜像。
此方法很稳定,抑制度不会随着本振频率的变更或温度的变化而明显恶化。
AQM匹配SetupR1ohm39R2ohm340R3ohm1200R4ohm576IFSmA20V2V5.00V1V0.00DACDACR36.51DACCommonVoltage0.50MODDACSwing(Single)0.73Modulatorcommonvoltage1.50ModInputSwingSingle0.30LossbyR2Db-7.83AQM匹配1.R4=2*(R1+R2)|R32.DACR=(0.5*R4)|R3+R2|R13.VDAC=V2*R1/(R1+R2+R3)+0.5*IFS*R1|(R2+R3)4.DACSwing=IFS*DACR5.VMod=V2*(R1+R2)/(R1+R2+R3)+0.5*IFS*R1*R3/(R1+R2+R3)6.ModInputSwing=(DACSwing)*R3|(0.5*R4)/R2+R3|(0.5*R4)7.LOSS=20lg(DACSwing/ModInputSwing)IQ调制器最大输出功率、噪声系数与ACPR计算1.IQ调制器输入信号Vpp=1V,电压增益=-3dB,输出阻抗=50欧姆Pout=10lg(0.5*1*0.5)2*1000/50/2=-0.2dBm2.IQ调制器芯片底噪为-159dBm/Hz,热噪声=-174dBm/HzNF=-159-(-174)=153.IQ调制器OIP3=Pout+0.5*IMD=25dBm,输出信号功率=-15dBm最大非线性产物=-15-2*(15+25)=-95dBm4.DAC输出信号的总底噪=-159dBm/Hz,WCDMA单载波带宽=3.84MIQ调制器输出信号总底噪=-159+(-159)+10lg3.84M=-90dBm/3.84M5.IQ调制器输出信号的ACPR=(-95)-(-90)-(-15)=-73.8dBm/3.84MAQMLC滤波器设计AQMLC滤波器设计AQMLC滤波器设计ADC评估环境ADC评估环境ADC等效噪声系数计算RXADCNFanalysisLOGorFADCSNRFS78FSPOWER4ADCSNR74SNRBW20000000ADCNOSE1Hz-147.01KTB-174ADCNF26.9897ADC的噪声密度-78+410lg20M=-147dBm/HzADC的噪声系数-147-(-174)=27ADC采样时钟的要求与中频的选择1.反馈通道采样时钟必须满足DPD算法所需的带宽。
20MLTE信号,DPD算法需5阶互调产物,那么采样时钟Fs20M*5*2=200MHz2.带通采样中频IF=Fs*(2n+1)/4时钟抖动对ADCSNR的影响1.ADC孔径不确定性=200FS,采样时钟抖动=400FS总时钟抖动=sqrt(2002+4002)=447FS2.ADC的输入信号频率=140MHzSNRmax=-20lg2*140M*447FS=68相噪与时钟抖动的转换ADC前端匹配电路ADC满量程均值功率计算匹配电阻为200欧姆,输入信号Vpp=2V。
PFs=10lg(2/2)2/200/2*1000=+4dBm匹配电阻为50欧姆,输入信号Vpp=2V。
PFs=10lg(2/2)2/50/2*1000=+10dBmADCSFDR要求WCDMA带内最大阻塞信号是-40dBm3.84Mhz,有用信号为-115dBm,处理增益=25dB,解调门限=6,热噪声=-1741.3.84M热噪声=-174+10lg3.84M=-108.1dBm/3.84MHz2.最大可接受噪声=-115+25-6=-96dBm/3.84MHz3.除去热噪声后可接受的干扰信号=-96-(-108.1)=-96.3dBm/3.84MHz4.SFDRin=-40-(-96.3)=56.3dBc5.SFDRex=-15-(-96.3)=81.3dBcADCSNR要求输入信号的底噪需要比ADC底噪大10dB,WCDMA带内最大阻塞信号是-40dBm3.84Mhz,灵敏度要求=-121dBm,处理增益=25dB,解调门限=6。
1.最大可接受噪声=-121+25-6=-102dBm/3.84MHz2.动态范围=-40-(-102)=62dB3.PAR=7dB,通道不平坦度3dB,ADC底噪需比输入信号噪声低10dBSNRFS62+7+3+10=82dBFS/3.84MHz4.ADC采样速率=184.32MHz,奈奎斯特域内的SNRFS=68SNRFS=68+10lg(184.32/2/3.84)=82dBFS/3.84MHz5.ADCSNRBOOST或NSR带宽=40M,带宽内SNRFS=76SNRFS=76+10lg(40/3.84)=86dBFS/3.84MHzADCIM3要求双音互调-47dBm,在互调测试时接收机系统噪声系数NF=5。
1.3.84M热噪声=-174+10lg3.84M+5=-103.1dBm/3.84MHz2.最大可接受噪声=-115+25-6=-96dBm/3.84MHz3.除去热噪声后可接受的干扰信号=-96-(-103.1)=-97dBm/3.84MHz分配到每音调-97-3=-100dBm/3.84MHz4.ADC的满量程功率=+4dBm,RRU上行通道增益调整后为40dB。
ADC底噪=-100+40=-60dBm进入ADC的互调信号功率=-47+40=-7dBm=-11dBmFS5.IM3FS=4-(-60)=64dBFSIM3=-7-(-60)=53dB测试灵敏度时通道最小增益要求WCDMA灵敏度要求=-121dBm,处理增益=25dB,解调门限=6。
1.最大可接受噪声=-121+25-6=-102dBm/3.84MHz2.ADCSNRFS=68,采样速率=184.32MHz,满量程功率=+4dBmADC底噪=-(68-4)-10lg(184.32/2/3.84)=-77.8dBm/3.84MHz3.考虑到ADC底噪需比输入信号噪声低10dB与通道不平坦度3dB上行通道总增益-77.8+10+3-(-102)=37.2dB测试阻塞信号时通道最大增益要求WCDMA带内最大阻塞信号是-40dBm3.84Mhz,ADC满量程均值功率=+4dBmFS,信号PAR=7dB,通道不平坦度3dB上行通道总增益4-7-3-(-40)=34dB附件Thankyouforlistening