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混合信号前端
机顶盒,电缆调制解调器
AD9877
特点
低成本3.3 V CMOS的MxFE 为
MCNS - DOCSIS- , DVB- , DAVIC标准
机顶盒和电缆调制解调器应用
232 MHz的正交数字上变频器
12位直接IF DAC (通道TxDAC + )
高达65 MHz的载波频率DDS
可编程采样时钟速率
可选内插滤波器
模拟TX输出电平调整
12位, 33 MSPS直接中频ADC
双8位, 16.5 MSPS采样ADC的智商
两个12位Σ-Δ型辅助DAC
直接接口, AD8321 / AD8325或
AD8322 / AD8327 PGA电缆驱动器
功能框图
COS
Tx数据
Tx
之间
polator
滤波器
PLL
SPORT
4
控制功能
2
8
RxIQ数据
Rx
8
ADC
问:在
ADC
DDS
12
12
Σ-Δ
Σ-Δ
12
DAC
3
Tx
CA
SDELTA0
SDELTA1
REFCLK
AD9877
图1 。
应用
电缆调制解调器
机顶盒
无线调制解调器
概述
的AD9877是一个单电源机顶盒和有线调制解调器
混合信号前端。该器件包含一个发送路径
插值滤波器,完整正交数字上变频器,
和发射DAC 。在接收路径包含一个12位的ADC和
双8位ADC 。所有内部所需的时钟和一个输出
系统时钟是通过从所述锁相环(PLL)的生成
单晶或时钟输入。
发射路径插值滤波器提供采样
12×或16 × ,其输出信号带宽高达因素
5.8兆赫。载波频率高达65 MHz的26位
可以通过直接将所产生的频率调谐分辨率
数字合成器(DDS ) 。发射DAC的分辨率为12位
并且可以在采样速率高达232 MSPS的运行。类似物
0.5分贝步输出比例从0 dB到7.5 dB为单位提供给
保持信噪比降低时,输出电平是必需的。
12位ADC具有优异的欠表现,
允许它通常提供优于10 ENOBs与IF
投入到70兆赫。 12位中频ADC可以在一个速率进行采样
高达33兆赫,允许它处理的宽带信号的输入。
两个可编程的Σ - Δ型DAC可用,并可以用于
控制外部组件,诸如可变增益放大器
(可变增益放大器)或压控调谐器。
在AD9877集成了CA端口,使主机处理器
控制AD8321 / AD8325或AD8322 / AD8327
通过可编程增益放大器( PGA )电缆驱动器
的MxFE SPORT 。
该AD9877是采用100引脚MQFP封装。它提供
增强的接收路径欠采样性能和更低的
成本比引脚兼容的AD9873 。该AD9877是
在扩展工业级(-40 ° C至+ 85°C )指定
温度范围。
版本B
信息ADI公司提供的被认为是准确和可靠。
但是,没有责任承担由Analog Devices供其使用,也不对任何
侵犯第三方专利或其他权利,可能导致其使用的。
规格如有变更,恕不另行通知。没有获发牌照以暗示
或者以其他方式在ADI公司的任何专利或专利权。商标
注册商标均为其各自所有者的财产。
一个技术的方式, P.O. 9106箱,诺伍德,MA 02062-9106 , U.S.A.
联系电话: 781.329.4700
www.analog.com
传真: 781.461.3113
2005 ADI公司保留所有权利。
02716-001
RXIF数据
12
ADC
在IF
AD9877
目录
规格................................................. .................................... 4
绝对最大额定值............................................... ............. 7
测试等级说明.............................................. ............. 7
热特性................................................ .............. 7
ESD注意事项................................................ .................................. 7
引脚配置和功能说明............................. 8
典型性能特征........................................... 10
术语................................................. ................................... 12
工作原理............................................... ....................... 13
发射部分................................................ ......................... 13
时钟和振荡器电路.............................................. ... 14
可编程时钟输出REFCLK ................................... 15
复位和发送掉电............................................ 16
Σ - Δ输出.............................................. .................................. 17
寄存器映射和位定义............................................. .... 18
寄存器0x00初始化.............................................. ...... 19
寄存器0x01 -时钟配置....................................... 19
寄存器0x02 -掉电............................................ ........ 19
注册0x03-0x06 - Σ- Δ控制字.............................. 19
寄存器0x08 -ADC时钟配置............................ 20
寄存器0x0C - 模具修改............................................. ....... 20
寄存器0x0D -TX频率调谐字的LSB .............. 20
寄存器0x0E -DAC增益控制......................................... 20
寄存器0x0F -TX路径配置................................... 20
寄存器0x10-0x1F连拍参数.................................. 20
对于寄存器控制串行接口............................................ 22
串行接口的一般操作............................... 22
指令字节................................................ .......................... 22
串行接口端口引脚说明....................................... 22
MSB / LSB传输.............................................. ...................... 22
串行端口操作的注意事项............................................. ... 23
发射路径(TX) ............................................. ............................ 24
传输时间................................................ ......................... 24
数据汇编................................................ ........................... 24
半带滤波器( HBFs ) ........................................... ............... 24
级联积分梳状滤波器(CIC) ................................. 24
结合滤波器响应............................................... ......... 25
TX信号电平的注意事项.............................................. .. 27
TX吞吐量和延迟.............................................. ....... 27
数位类比转换器............................................ ........ 27
编程AD8321 / AD8325或AD8322 / AD8327电缆
驱动放大器增益控制.............................................. ....... 29
接收路径( Rx)的............................................. .............................. 30
操作ADC理论.............................................. .......... 30
接收时序................................................ ........................... 30
驾驶模拟输入.............................................. .......... 30
运算放大器选型指南.............................................. ............ 31
ADC差分输入............................................... ............. 31
ADC参考电压............................................... ............ 32
PCB设计注意事项............................................... ........... 33
元件布局................................................ .............. 33
电源层和去耦.............................................. .... 33
地平面................................................ ............................ 33
信号路由................................................ ............................. 34
外形尺寸................................................ ....................... 35
订购指南................................................ .......................... 35
版本B |第36 2
AD9877
修订历史
5/05 -REV 。 A到版本B
更新格式................................................ ..................通用
改变了OSCOUT到REFCLK .......................................通用
改变了REF CLK到REFCLK ........................................通用
更改规格............................................... .................. 4
图24 ..............................................变化........................ 23
更新的外形尺寸............................................... ......... 35
更改订购指南.............................................. ............. 35
7月2日 - 修订版。 0到版本A
编辑订购指南.............................................. ............ 5
编辑RESET和发射功率-DOWN section..17
修订版0 :初始版
版本B |第36 3
AD9877
特定网络阳离子
V
AS
= 3.3 V ± 5%, V
DS
= 3.3 V± 10 %,F
OSCIN
= 27兆赫,女
系统时钟
= 216兆赫,女
MCLK
= 54兆赫(M = 8和N = 4)。 ADC采样频率
从PLL产生的(F
MCLK
), R
SET
= 4.02千欧,最高可被罚款增益, 75 Ω负载DAC 。
表1中。
参数
系统时钟DAC采样,女
系统时钟
频率范围(N = 4 )
频率范围(N = 3 )
OSCIN和XTAL特征
频带
占空比
输入阻抗
MCLK抖动
循环周期(F
MCLK
从PLL产生的)
TX DAC特性
决议
满量程输出电流
增益误差(使用内部参考)
偏移误差
参考电压( REFIO级)
微分非线性( DNL )
积分非线性( INL )
输出电容
相位噪声@ 1 kHz偏置, 42 MHz载波
输出电压范围符合
宽带SFDR
5 MHz模拟出来,我
OUT
= 10毫安
65 MHz模拟出来,我
OUT
= 10毫安
窄带SFDR ( ± 1 MHz的窗口)
65 MHz模拟出来,我
OUT
= 10毫安
发射调制器特性
I / Q偏移
通带纹波振幅(F < F
IQCLK
/8)
通带纹波振幅(F < F
IQCLK
/4)
阻带响应(F > F
IQCLK
× 3/4)
Tx增益控制
增益步长
增益步骤错误
建立时间, 1 % (满量程步进)
8位ADC特性
决议
转化率
流水线延迟
偏移I和Q之间的ADC匹配
I和Q之间的ADC增益匹配
模拟量输入
输入电压范围
差分输入阻抗
全功率带宽
输入参考噪声
温度
25°C
25°C
25°C
不适用
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
不适用
不适用
TEST
水平
II
II
II
II
III
III
不适用
II
I
I
I
III
III
III
III
II
II
II
II
II
II
II
II
III
III
III
不适用
II
不适用
3
35
典型值
最大
232
177
33
65
单位
兆赫
兆赫
兆赫
%
MΩ || pF的
ps的均方根
mA
% FS
% FS
V
最低位
最低位
pF
dBc的/赫兹
V
dBc的
dBc的
dBc的
dB
dB
dB
dB
dB
dB
μs
兆赫
ADC周期
最低有效位
最低有效位
VPPD
kΩ的|| pF的
兆赫
μV
50
100||3
6
12
10
1
±1.0
1.23
±2.5
±8
5
110
4
2.5
1.18
20
+2.5
1.28
0.5
48
48
53
50
55
51
69
55
+1.5
±0.1
±0.5
63
0.5
0.05
1.8
8
16.5
3.5
±8.0
±2.0
1
4||2
90
600
25°C
25°C
25°C
II
III
III
III
版本B |第36 4
AD9877
参数
动态性能(A
IN
= -0.5 dBFS的, F = 5兆赫)
信号与噪声和失真比(SINAD )
有效位数( ENOB )
总谐波失真( THD )
无杂散动态范围( SFDR )
参考电压误差
REFT8到REFB8 ( 0.5 V )
12位ADC特性
决议
转化率
流水线延迟
模拟量输入
输入电压范围
差分输入阻抗
孔径延迟
孔径不确定性(抖动)
全功率带宽
输入参考噪声
参考电压误差
REFT12到REFB12 (1 V)的
动态性能(A
IN
= -0.5 dBFS的, F = 5兆赫)
ADC采样时钟= OSCIN
信号与噪声和失真比(SINAD )
有效位数( ENOBs )
信号 - 噪声比( SNR)的
总谐波失真( THD )
无杂散动态范围( SFDR )
ADC采样时钟= PLL
信号与噪声和失真比(SINAD )
有效位数( ENOBs )
信号 - 噪声比( SNR)的
总谐波失真( THD )
无杂散动态范围( SFDR )
动态性能(A
IN
= -0.5 dBFS的, F = 50兆赫)
ADC采样时钟= OSCIN
信号与噪声和失真比(SINAD )
有效位数( ENOB )
信号 - 噪声比( SNR)的
总谐波失真( THD )
无杂散动态范围( SFDR )
微分相位
微分增益
通道到通道隔离
TX DAC到ADC隔离( 5 MHz模拟输出)
之间的Tx和8位ADC隔离
之间的Tx和12位ADC隔离
ADC对ADC的隔离
(A
IN
= -0.5 dBFS的, F = 5兆赫)
之间的I / Q在与IF12隔离
Q我和输入之间的隔离
温度
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
不适用
不适用
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
25°C
TEST
水平
I
I
I
I
I
不适用
II
不适用
III
III
III
III
III
III
I
200
40.8
6.5
52.0
100
典型值
47.3
7.6
60.1
63.0
±10
12
33
5.5
2
4||2
2.0
1.2
85
75
±16
±200
最大
单位
dB
dB
dB
mV
兆赫
ADC周期
VPPD
kΩ的|| pF的
ns
ps的均方根
兆赫
μV
mV
50.0
+100
II
II
II
II
II
II
II
II
II
II
63.2
10.2
63.7
72.5
62.0
10.0
62.5
71.0
65.9
10.7
66.2
79.1
79.3
64.6
10.4
64.8
78
78.9
68.3
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
67.8
25°C
25°C
II
II
II
II
II
III
III
61.1
9.9
61.5
69.9
63.1
10.2
63.3
77
79.6
<0.1
<1
67.9
dB
dB
dB
dB
最低位
25°C
25°C
III
III
80
90
dB
dB
25°C
25°C
III
III
70
65
dB
dB
版本B |第36 5
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