概述
AD6642是一款11位、200 MSPS、雙通道中頻(IF)接收機，專門針對要求高動態(tài)范圍性能、低功耗和小尺寸的電信應用中支持多通道系統(tǒng)而設計。

該器件包括兩個高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和噪聲整形再量化器(NSR)數(shù)字模塊。各ADC采用多級、差分流水線架構，并集成了輸出糾錯邏輯。ADC差分流水線的第一級包含一個寬帶寬開關電容采樣網(wǎng)絡。集成基準電壓源可簡化設計。占空比穩(wěn)定器(DCS)補償ADC時鐘占空比的波動，使轉(zhuǎn)換器保持出色的性能。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD6642雙通道中頻接收機技術手冊.pdf

各ADC的輸出內(nèi)部連接到NSR模塊。集成NSR電路能夠提高奈奎斯特帶寬內(nèi)較小頻段的信噪比(SNR)性能。該器件支持兩種不同的輸出模式，通過外部MODE引腳或SPI可以選擇輸出模式。

如果使能NSR特性，則在處理ADC的輸出時，AD6642可以在有限的部分奈奎斯特帶寬內(nèi)實現(xiàn)更高的SNR性能，同時保持11位輸出分辨率?？梢詫SR模塊進行編程，以提供采樣時鐘22%或33%的帶寬。例如，當采樣時鐘速率為185 MSPS時，在22%模式下，AD6642可以在40 MHz帶寬內(nèi)實現(xiàn)最高75.5 dBFS的SNR； 在33%模式下，它可以在60 MHz帶寬內(nèi)實現(xiàn)最高73.7 dBFS的SNR。

如果禁用NSR模塊，則ADC數(shù)據(jù)直接以11位的分辨率提供給輸出端。這種工作模式下，AD6642能夠在整個奈奎斯特帶寬內(nèi)實現(xiàn)最高66.5 dBFS的SNR。因此，AD6642可以用于電信應用，例如要求更寬帶寬的數(shù)字預失真觀測路徑。

經(jīng)過數(shù)字信號處理后，多路復用輸出數(shù)據(jù)路由至兩個11位輸出端口，最大數(shù)據(jù)速率為400 Mbps (DDR)。這些輸出設置為1.8 V LVDS，支持ANSI-644電平。AD6642接收機能夠?qū)軐挼闹蓄l頻譜進行數(shù)字化處理。各接收機設計用于同步接收不同的天線。該IF采樣架構與傳統(tǒng)的模擬技術或較低集成度的數(shù)字方法相比，能大幅度降低器件的成本和復雜度。

靈活的關斷選項可以明顯降低功耗。器件設置與控制的編程利用三線式SPI兼容型串行接口來完成；該接口提供多種工作模式，支持電路板級系統(tǒng)測試。AD6642采用144引腳無鉛10 mm × 10 mm芯片級球柵陣列(CSP_BGA)封裝，符合RoHS標準，額定溫度范圍為?40°C至+85°C工業(yè)溫度范圍。

應用

• 通信
• 分集無線電和智能天線(MIMO)系統(tǒng)
• 多模式數(shù)字接收器(3G)
• WCDMA、LTE、CDMA2000
• WiMAX、TD-SCDMA
• I/Q解調(diào)系統(tǒng)
• 通用軟件無線電

特性

• 每個通道11位、200 MSPS輸出數(shù)據(jù)速率
• 集成噪聲整形再量化器(NSR)
• 使能NSR時的性能
  SNR：75.5 dBFS（40 MHz帶寬，最高70 MHz，185 MSPS）
  SNR: 73.7 dBFS（60 MHz帶寬，最高70 MHz，185 MSPS）
• 禁用NSR時的性能
  SNR：66.5 dBFS（最高70 MHz，185 MSPS）
  SFDR: 83 dBc（最高70 MHz，185 MSPS）
• 低功耗：0.62 W (185 MSPS)
• 1.8 V模擬電源供電
• 1.8 V LVDS（ANSI-644電平）輸出
• 1至8整數(shù)時鐘分頻器
• ADC內(nèi)部基準電壓源
• 模擬輸入范圍：1.75 V p-p（可編程至2 V p-p）
• 差分模擬輸入、800 MHz帶寬

框圖

時序圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

ADC架構

AD6642架構由雙前端采樣保持電路組成，其后連接流水線開關電容ADC。每個階段的量化輸出先進行合并，再得到最終的14位數(shù)字校正邏輯結果。或者，這14位結果在送入數(shù)字校正邏輯之前，可先通過噪聲整形量化器（NSR）模塊進行處理。

流水線架構使第一級能夠基于新的輸入樣本運行，并讓其余各級對前一個樣本進行處理，在時鐘上升沿進行采樣。

流水線的每一級（最后一級除外）均由一個低分辨率閃存ADC、一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）以及一個積分誤差放大器（MDAC）組成。MDAC對DAC輸出與下一級流水線中閃存輸入的差值進行放大。每一級中都有一位冗余，用于校正閃存誤差。最后一級僅由一個閃存ADC組成。

每個通道的輸入級包含一個差分采樣電路，可實現(xiàn)交流耦合或單端模式。輸出數(shù)據(jù)鎖存模塊會阻塞數(shù)據(jù)、校正誤差，并將數(shù)據(jù)輸出到外部緩沖器。輸出緩沖器由獨立電源供電，在掉電期間，輸出緩沖器進入高阻態(tài)。

AD6642雙中頻接收器可同時對兩個通道進行數(shù)字化處理，適用于通信系統(tǒng)中多樣性接收和數(shù)字預失真（DPD）觀測路徑。

它具備同步功能，可實現(xiàn)多個通道或多個器件之間的定時同步。通過一個三線制、SPI兼容的串行接口對AD6642進行編程和控制。

模擬輸入注意事項

AD6642的模擬輸入采用差分開關電容電路，針對差分輸入信號處理進行了優(yōu)化。

時鐘信號交替切換輸入電路，使其在采樣模式和保持模式間轉(zhuǎn)換（見圖29）。處于采樣模式時，信號源必須能夠在半個時鐘周期內(nèi)完成對采樣電容的充電以及設置。

每個輸入端串聯(lián)一個小電阻，有助于降低驅(qū)動源輸出級所需的峰值瞬態(tài)電流?？稍谳斎攵酥g并聯(lián)一個旁路電容，為動態(tài)充電電流提供通路。這種無源網(wǎng)絡會在ADC輸入端形成一個低通濾波器，因此，具體數(shù)值取決于應用場景。

為實現(xiàn)最佳動態(tài)性能，需匹配驅(qū)動VIN+和VIN - 引腳的源阻抗。

內(nèi)部差分基準緩沖器會產(chǎn)生正電壓和負電壓，用于定義ADC內(nèi)核的輸入范圍。ADC內(nèi)核的范圍由該緩沖器設置為2 × VREF 。

輸入共模

AD6642的模擬輸入內(nèi)部無直流偏置。在交流耦合應用中，用戶必須從外部提供此偏置。將器件設置為VCM = 0.5 × AVDD（或0.9 V）可實現(xiàn)最佳性能。

芯片設計中集成了片上共模電壓基準，可通過VCMx引腳獲取。建議使用VCM輸出來設置輸入共模。

模擬輸入的最佳共模電壓由VCMx引腳電壓（通常為0.5 × AVDD）設定。VCMx引腳必須通過0.1 μF電容接地。