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混合信号前端

对于宽带应用

AD9878

特点

低成本3.3 V CMOS的MxFE 宽带应用

DOCSIS ， EURO- DOCSIS ， DVB ， DAVIC标准

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

模拟TX输出电平调整

双路12位， 29 MSPS直接中频ADC，带有视频输入钳位

10位， 29 MSPS采样ADC

8位Σ- Δ DAC辅助

直接接口AD832x系列的PGA电缆驱动器

TxID添加[5：0 ]

功能框图

SINC

–1

DAC

DDS

SDIO

控制寄存器

CA港

MCLK

PLL

IF10 [4 ：0]的

MUX

ADC

OSCIN

IF10输入

Σ-

产量

ADC

MUX

IF12 [11 ：0]的

MUX

FLAG [2 ： 1 ]

–

钳

水平

ADC

IF12B输入

视频输入

应用

有线机顶盒

有线和无线调制解调器

IF12A输入

03277-001

图1 。

概述

的AD9878是一个单电源，电缆调制解调器/机顶盒，

混合信号前端。该器件包含一个发送路径

内插滤波器，一个完整的正交数字上变频器，

和一个发送DAC 。接收路径包含双通道12位

ADC和一个10位ADC 。所有内部所需的时钟和一个

输出的系统时钟由锁相环生成的

（PLL），从一个单一的晶体振荡器或时钟输入。

发射路径插值滤波器提供了一种采样

因子为16 ×与输出信号带宽高达4.35兆赫。

载波频率高达65 MHz的频率调谐的26位

可以通过直接数字合成器来产生分辨率

器（DDS）。发射DAC的分辨率为12位，可在运行

采样速率高达232 MSPS 。从模拟输出比例

0分贝至7.5分贝0.5分贝步可用时保留SNR

减小输出电平是必需的。

该12位ADC提供出色的欠性能，

允许此设备通常提供优于10 ENOBs

与IF输入高达70 MHz的。 12位的ADC IF可以品尝

率高达29兆赫，使他们能够处理的宽带信号。

的AD9878包括一个可编程Σ - Δ DAC ，它可以是

用于控制一个外部部件，如一个可变增益

放大器（VGA）或电压控制的调谐器。

该AD9878还集成了CA端口，使主机

处理器与AD832x系列可编程的接口

通过增益放大器（ PGA ）电缆驱动器，或等同行业

中的MxFE串行端口（ SPORT ）。

该AD9878是采用100引脚， LQFP封装。该

AD9878工作在扩展工业级（-40° C至

+ 85 ° C）温度范围。

REV 。一

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AD9878

电气特性................................................ ................. 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................................................. ................................... 13

寄存器位定义............................................... ................... 14

寄存器0x00初始化.............................................. ...... 15

寄存器0x01 -时钟配置....................................... 15

寄存器0x02 -掉电............................................ ........ 15

寄存器0x03 -标志控制............................................. ........ 15

寄存器0x04 - Σ- Δ控制字.......................................... 15

寄存器0x07 -视频输入配置............................ 16

寄存器0x08 -ADC时钟配置............................ 16

寄存器0x0C - 模具修改............................................. ....... 16

寄存器0x0D -TX频率调谐字的LSB .............. 16

寄存器0x0E -DAC增益控制......................................... 16

寄存器0x0F -TX路径配置................................... 16

寄存器为0x10 0x17已通过突发参数................... 17

对于寄存器控制串行接口............................................ 18

串行接口的一般操作............................... 18

指令字节................................................ .......................... 18

串行接口端口引脚说明..................................... 18

MSB / LSB传输.............................................. ....................... 19

串行端口操作的注意事项............................................. ... 19

工作原理............................................... ....................... 20

发送通道................................................ .............................. 21

数据汇编................................................ ........................... 21

传输时间................................................ ......................... 21

插值滤波器................................................ ..................... 21

半带滤波器（ HBFs ） ........................................... ............... 21

级联积分梳状滤波器（CIC） .................................... 21

结合滤波器响应............................................... ......... 21

数字上变频器................................................ ................... 22

TX信号电平的注意事项.............................................. .. 22

TX吞吐量和延迟.............................................. ....... 23

DAC ................................................. ............................................. 23

编程AD8321 / AD8323或

AD8322 / AD8327 / AD8238电缆驱动放大器............ 23

OSCIN时钟乘法器............................................... ............ 24

时钟和振荡器电路.............................................. ... 24

可编程时钟输出REFCLK .................................. 24

上电排序.............................................. ..................... 26

复位................................................. ............................................ 26

发送掉电.............................................. ................ 26

Σ - Δ输出.............................................. .................................. 27

接收路径（ Rx）的............................................. .......................... 27

IF10和IF12 ADC工作............................................. ... 27

ADC参考电压............................................... ............ 29

视频输入................................................ ................................. 29

PCB设计注意事项............................................... ........... 30

元件布局................................................ .............. 30

电源层和去耦.............................................. .... 30

地平面................................................ ............................ 30

信号路由................................................ ............................. 30

外形尺寸................................................ ....................... 36

订购指南................................................ .......................... 36

版本A |第36 2

AD9878

修订历史

3月5日 - 修订版。 0到版本A

改变了OSCOUT到REFCLK ..............................................通用....

更改电气特性.............................................. .......... 4

更改引脚配置和功能描述.................... 8

更改Σ- Δ输出信号（图32） ....................................... ..... 27

切换到Σ- Δ RC滤波器（图33） ....................................... ................ 27

更改评价PCB原理图（图38和图39 ） ...... 31

更新的外形尺寸............................................... .................... 36

更改订购指南.............................................. ........................ 36

5月3日 - 修订版0 ：初始版

版本A |第36 3

AD9878

电气特性

= 3.3 V ± 5%, V

= 3.3 V± 10 ％，F

OSCIN

= 27兆赫，女

系统时钟

= 216兆赫，女

MCLK

= 54兆赫（M = 8 ）， ADC时钟源自OSCIN ，

SET

= 4.02千欧，最大。精细的增益， 75 Ω负载DAC 。

表1中。

参数

OSCIN和XTAL特征

频带

占空比

输入阻抗

MCLK周期到周期抖动（F

MCLK

从PLL产生的）

TX DAC特性

最大采样率

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的模拟输出，我

OUT

= 10毫安

65 MHz的模拟输出，我

OUT

= 10毫安

窄带SFDR （ ± 1 MHz的窗口）

5 MHz的模拟输出，我

OUT

= 10毫安

65 MHz的模拟输出，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）

10位ADC特性

决议

最大转化率

流水线延迟

模拟量输入

输入电压范围

差分输入阻抗

全功率带宽

动态性能（A

= -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， REFT10到REFB10 （ 1.0 V）

温度

满

25°C

满

不适用

满

25°C

满

25°C

不适用

满

不适用

满

25°C

满

考试级别

III

不适用

III

不适用

III

57.6

9.3

65.7

民

典型值

最大

单位

兆赫

MΩ || pF的

ps的均方根

兆赫

位

％ FS

最低位

dBc的/赫兹

位

兆赫

ADC周期

PPD

kΩ的|| pF的

兆赫

位

100||3

232

2.0

1.18

±1.0

1.23

±2.5

±8

110

+2.0

1.28

0.5

62.4

50.3

53.5

+1.5

±0.1

±0.5

0.5

<0.05

1.8

4.5

4||2

59.7

9.6

71.1

72.4

±4

63.6

±100

版本A |第36 4

AD9878

参数

动态性能（A

= -0.5 dBFS的， F = 50兆赫）

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 ）

12位ADC特性

决议

最大转化率

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

孔径抖动

全功率带宽

输入参考噪声

参考电压误差， REFT12到REFB12 （ 1 V ）

动态性能（A

= -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（ ENOB ）

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

= -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

视频ADC性能（A

= -0.5 dBFS的， F = 5兆赫）

ADC采样时钟= OSCIN

信号与噪声和失真比（SINAD ）

信号 - 噪声比（ SNR）的

总谐波失真（ THD ）

无杂散动态范围（ SFDR ）

通道到通道隔离

TX DAC到ADC隔离（ 5 MHz模拟输出）

Tx和10位ADC之间的隔离

之间的Tx和12位ADC隔离

ADC对ADC隔离（A

= -0.5 dBFS的， F = 5兆赫）

IF10和IF12A / B之间的隔离

间IF12A和IF12B隔离

温度

满

不适用

满

不适用

满

25°C

满

考试级别

不适用

III

民

54.8

8.8

56.9

典型值

57.8

9.3

63.3

63.7

5.5

4||2

2.0

1.2

±16

最大

单位

位

兆赫

ADC周期

PPD

kΩ的|| pF的

ps的均方根

兆赫

56.9

100

+100

满

61.0

9.8

64.2

62.8

60.4

9.74

62.4

62.7

10.8

72.7

74.6

64.4

10.4

65.1

72.7

74.6

61.7

位

61.8

满

25°C

III

61.0

9.8

64.2

62.8

65.2

10.5

67.4

72.8

74.6

<0.1

61.8

位

度

最低位

满

46.7

54.3

45.9

63.2

50.2

45.9

位

25°C

III

>60

>80

>85

版本A |第36 5