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ADC、DAC选型与匹配电路设计目录•DAC评估环境•DAC选型关键指标•AQM匹配设计•DAC使用外部高频时钟的优点•DAC与IQ调制器配合校准本振泄露与镜像•IQ调制器最大输出功率、噪声系数与ACPR计算•DAC与IQ调制器之间的低通滤波器设计•ADC评估环境•ADC等效噪声系数计算•ADC采样时钟的要求与中频的选择•时钟抖动对ADCSNR的影响•相噪与时钟抖动的转换•ADC前端驱动电路设计•ADC满量程均值功率计算•ADCSFDR、SNR、IM3要求•测试灵敏度时通道最小增益要求•测试阻塞信号时通道最大增益要求DAC评估环境DAC关键指标DAC关键指标底噪与SFDR分析：•底噪以WCDMA为例，3GPP协议对系统带外杂散的要求是-30dBm/1MHz。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-30–61-10lg(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+61–65=-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SetupR1[ohm]39R2[ohm]340R3[ohm]1200R4[ohm]576IFS[mA]20V2[V]5.00V1[V]0.00DACDACR36.51DACCommonVoltage0.50MODDACSwing(Single)0.73Modulatorcommonvoltage1.50ModInputSwing[Single]0.30LossbyR2[Db]-7.83AQM匹配•1.R4=2*[(R1+R2)||R3]•2.DACR={[(0.5*R4)||R3]+R2}||R1•3.VDAC=V2*R1/(R1+R2+R3)+0.5*IFS*[R1||(R2+R3)]•4.DACSwing=IFS*DACR•5.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]=-0.2dBm•2.IQ调制器芯片底噪为-159dBm/Hz，热噪声=-174dBm/HzNF=-159-(-174)=15•3.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）=-95dBm•4.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/3.84M•5.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RXADCNFanalysisLOGorFADCSNRFS78FSPOWER4ADCSNR74SNRBW20000000ADCNOSE@1Hz-147.01KTB-174ADCNF26.9897•ADC的噪声密度-78+4–10lg20M=-147dBm/Hz•ADC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Fs≥20M*5*2=200MHz•2.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(200^2+400^2)=447FS•2.ADC的输入信号频率=140MHzSNRmax=-20lg[2*π*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-40dBm@3.84Mhz，有用信号为-115dBm，处理增益=25dB，解调门限=6，热噪声=-174•1.3.84M热噪声=-174+10lg3.84M=-108.1dBm/3.84MHz•2.最大可接受噪声=-115+25-6=-96dBm/3.84MHz•3.除去热噪声后可接受的干扰信号=-96-(-108.1)=-96.3dBm/3.84MHz•4.SFDRin=-40-（-96.3）=56.3dBc•5.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-40dBm@3.84Mhz，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/3.84MHz•2.动态范围=-40-（-102）=62dB•3.PAR=7dB，通道不平坦度3dB,ADC底噪需比输入信号噪声低10dBSNRFS≥62+7+3+10=82dBFS/3.84MHz•4.ADC采样速率=184.32MHz,奈奎斯特域内的SNRFS=68SNRFS=68+10lg(184.32/2/3.84)=82dBFS/3.84MHz•5.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/3.84MHz•2.最大可接受噪声=-115+25-6=-96dBm/3.84MHz•3.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/3.84MHz•4.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=-11dBmFS•5.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/3.84MHz•2.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/3.84MHz•3.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-40dBm@3.84Mhz,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