xiandaitongxinxitongjinxingshuzixinxijiaohuansuobixudegenggaodexinxidaikuanshitongguoduozhongtiaozhihebianmafangfashixiande
，zaifasongqixinhaochulilianluzhongzhexiefangfayaoqiugengkuandedongtaitexing。xiangUMTS
、cdma2000®和GSM/EDGE這樣的應用也要求較高的動態性能，它們已接近於從一個單一的信號發生源合成多個載波的要求。

 

UMTS每個發送器要求最多四個載波。GSM/EDGE和cdma2000單個發送器可能需要四至八個載波。多載波的合成要求信號通道具有足夠寬的動態範圍。作為這種複雜調製波形的源頭，DAC已成為信號通路上的性能瓶頸。

 

UMTS基站目前正在引入多載波信號合成。因此，這些基站要求DAC滿足UMTS標準，並留有足夠的盈餘。該應用中DAC的用武之地還包括，通過在信號中引入數字預失真，對功放的非線性進行修正。僅這一個方麵就會使DAC的帶寬要求增加三到五倍。這樣，四個UMTS載波(高達100MHz)的信號帶寬就要求更高的采樣速率和更高的模擬輸出頻率。500Msps刷新速率的MAX5888正是為這種應用而設計。該器件的性能定義超出了多達四個UMTS載波的UMTS規範要求。

 

這種DAC的精度和信號帶寬也可勝任采用高階QAM的通信係統。高達QAM256的調製需要更寬的動態範圍來精確產生調製波形。

 

GSM/EDGE係統的發送波形甚至要求DAC提供更高的動態性能。多載波信號的合成將SFDR、IMD和SNR的要求推到了極限。對於這些要求苛刻的應用，MAX5195可提供業界最高的SFDR
、SNR和IMD。在DDS應用中儀表信號的產生也要求DAC具有優越的動態性能，MAX588X係列(MAX5886/MAX5887/MAX5888)和MAX5195非常適合於這種應用。

 

 

MAX588X係列的DAC能夠在很低的功耗水平下提供優異的動態性能
，具有業界領先的500Msps最高采樣速率。在50MHz輸出頻率和400Msps刷新速率時，MAX5888的SFDR超過了67dBc。另外在輸出頻率80MHz時還具有出色的SNR (-155dB/Hz)和雙音IMD (-72dBc)。這些特性是在500Msps的采樣率，單一3.3V電源和很低的功耗(235mW)下得到的。

 

數字數據通過LVDS接口饋入
，這有兩方麵的好處：LVDS邏輯可非常有效地支持500Msps數據速率
，另外差分輸入的數字信號也有助於降低數字接口上的係統噪聲。這在設計寬動態範圍係統時尤其重要。

 

MAX588X係列的動態性能隻遜於新推出的MAX5195，見圖1所示
，後者的性能超越了任何其它市售器件。除了優異的SFDR性能
，它的SNR也以-160dB/Hz的水平領先於業界
，它的雙音IMD (32MHz輸出頻率時87dBc)也很出色。這款14位DAC的數字接口是LVPECL，和LVDS相似，也降低了高速數字數據傳輸所帶來的係統噪聲。

 

圖1. 該SFDR曲線在一定輸出頻率範圍內對比了MAX5195和目前最好的競爭器件。

 

所有這些DAC都采用小型的QFN封裝：MAX588X係列為68引腳而MAX5195為48引腳。無引線的QFN封裝兼有小的外形尺寸(7mm x 7mm)和良好的熱
、電性能。裸焊盤提供超低接地阻抗
，進一步降低了輸出信號中的雜散信號。

 

 

這些DAC還可以如何使用呢? 我們再來考察一下使用了數字預失真技術的多載波UMTS應用。這種應用要求很高的動態性能和100MHz的信號帶寬。有關雜散輻射的UMTS摸板要求雜散成分在1MHz的測量帶寬內不大於-58dBc。圖2給出了在300Msps采樣速率和60MHz單音輸出時的輸出頻譜。象MAX5888這樣的器件在感興趣的100MHz帶寬內具有充足的餘量(超出模板要求8dB以上)，為發送信號鏈路的各個環節留出了足夠的餘量。擴頻信號可進一步減少雜散輸出，為設計指標提供更多餘量。

 

圖2. MAX5888的典型SFDR，圖示為60MHz輸出頻率，100MHz帶寬。

 

這種應用的另一個重要指標是鄰道功率比(ACPR)。圖3顯示了一個單載波UMTS的譜響應，載波對準於60MHz。可以看到它與ACPR模板對於第一和第二相鄰信道的要求(-45dBc和-50dBc)完全符合，且有超過25dB的寬鬆餘量。

 

圖3. MAX5888的UMTS ACPR頻譜響應，圖示為61MHz輸出頻率下單個滿載載波的情況。

 

圖4顯示了MAX5888在四載波UMTS應用(這可能是所有應用中對ACPR要求最高的)中的ACPR特性。MAX5888 (對於此類應用它是目前性能最高的方案)不僅符合-45dBc和-50dBc的模板要求，而且還留出了超過20dB的餘量。

 

圖4. MAX5888的UMTS ACPR頻譜響應，圖示為測試條件下，四個中心位於61MHz的滿載載波的情況。

 

CDMA載波合成具有類似的性能指標要求。此架構的主要規格是雜散輻射模板，其中包括ACPR模板要求。此標準的模板是變化的

，取決於工作波段和發送器的輸出功率。圖5表示一個八音係統，各音之間相隔1MHz，IF頻率對準於30MHz。對於不同波段最苛刻的模板組合，在假定的40W發送功率下
，雜散輻射模板電平為-59dBc。在這種最壞的正弦仿真測試條件下
，MAX5888仍能以19dB的餘量符合CDMA模板要求。

 

圖5. 這個八載波測試向量頻譜圖展示了MAX5888優異的多音IMD性能
，非常適合於CDMA應用。選定的輸出頻率中心位於30MHz。

 

在目前比較流行的無線通信係統中，GSM/EDGE要求的動態範圍最大。過去
，多載波發送器由於受DAC性能的局限無法實現，但是MAX5195突破了這個限製
，正如它工作於四個間隔1MHz的正弦音時的IMD性能所示(圖6)。每個單音具有-18dBFS的載波電平
，以避免DAC輸出信號被削波。該頻譜圖覆蓋了一個25MHz的窗口，中心位於48MHz。

 

圖6. 這個四載波測試向量頻譜圖展示了MAX5195優異的多音IMD性能，非常適合於GSM應用。輸出頻率中心位於48MHz。

 

IMD模板的-70dBc邊界很容易被MAX5888滿足，並留有8dB的餘量。在輸出電平方麵隻需做出很小的讓步(相對於滿量程-15dB)，性能便可提高6dB。MAX5888的SNR高達-160dB/Hz，同樣領先於業界，這使該器件成為目前滿足高標準、多載波GSM/EDGE應用要求的最高性能器件。

 

 

兩種來自Maxim的DAC為通信係統設計者在多載波信號合成領域提供了新的選擇。MAX5886/MAX5887/MAX5888係列兼有出色的動態性能和低功率消耗
，並具有低噪聲係統級工作方式。MAX5195以高至260Msps的采樣速率提供目前最高的動態範圍
，使多載波GSM合成成為現實。

 

本文來源於Maxim。