ADU für HF und 5G HF-Signale bis 8 GHz mit 12 bit digitalisieren

12-bit-ADU mit 10,4 GSPS: ADC12DJ5200RF von Texas Instruments.
12-bit-ADU mit 10,4 GSPS: ADC12DJ5200RF von Texas Instruments.

Eine hohe Eingangsbandbreite bis zu 8 GHz und eine Abtastrate von bis zu 10,4 GHz ermöglicht der neue 12-bit-ADU ADC12DJ5200RF von Texas Instruments, wenn beide Kanäle im Gegentakt betrieben werde. Er soll in Messgeräten und in Radaranwendungen eingesetzt werden.

Die größte Bandbreite, die höchste Abtastrate und die niedrigste Stromaufnahme verspricht Texas Instruments mit seinem neuen zweikanaligen 12-bit-ADU ADC12DJ5200RF zum Digitalisieren von HF-Signalen, z.B. für den Einsatz in 5G-Testgeräten und Oszilloskopen, in SDRs (Software Defined Radio) und für die Satellitenkommunikation. Werden beide Kanäle genutzt arbeitet der ADU mit einer Abtastrate von 5,2 GHz und einer Bandbreite (IBW – Instantaneous Bandwidth) von 2,6 GHz. Im Gegentaktbetrieb beider Kanäle ist die doppelte Abtastrate (10,4 GHz) und Bandbereite (5,2 GHz).

Die analoge Bandbreite der Eingangsstufe gibt TI mit 8,1 GHz an. Bei höheren Frequenzen steigt die Dämpfung nicht rapide an, so dass auch Signalanteile bis 10 GHz noch verarbeitet werden können.

Als wichtigste Kennwerte des ADC12DJ5200RF zählt Texas Instruments auf:

  • Eingangsspannungsbereich: 800 mVSS
  • Grundrauschen:
    • Zwei-Kanal-Modus mit 5,2-GHz-Abtastrate: –151,8 dBFS/Hz (FS – Full Scale)
    • Ein-Kanal-Modus mit 10,4-GHz-Abtsatrate: –154 dBFS/Hz
  • IMD3 (Intermodulation Distortion from third order), gemessen mit zwei Frequenzen im Bereich 4,2 GHz und Eingangspegeln von –9 dBFS: –77 dBFS
  • Fehlerrate: 10-18
  • Versorgungsspannungen:
    • 1,1 V (Digitalteil)
    • 1,9 V (Analogteil)
  • Leistungsaufnahme: 4,1 W
  • Gehäuse: 10 × 10 mm2 BGA mit 144 Anschlüssen im 0,8-mm-Raster

Schnittstelle zu FPGAs mit hoher Datenrate

Um die digitalisierten Analogwerte auch schnell für eine nachfolgende digitale Signalverarbeitung zur Verfügung zu stellen, hat Texas Instruments den ADC12DJ5200RF mit einer JESD204C-Schnittstelle ausgestattet – mit acht differentiellen Übertragungsleitungen pro Kanal und einer Datenrate von 17,16 Gbit/s pro Leitung.

Das Interface hat Texas Instruments kompatibel zu JESD204B ausgeführt, so dass der neue ADU auch eingesetzt werden kann, wenn vorhandene Systeme – realisiert mit einem der Vorgänger-ADUs (ADC12DJ3200, ADC12DJ2700 und ADC08DJ3200) – für den Einsatz mit höheren Frequenzen aufgerüstet werden sollen. Zu diesen ADUs ist der ADC12DJ5200RF auch Pin-kompatibel und enthält auch die gleichen Register zur Konfigurierung per SPI.

  

Bilder: 3

ADC12DJ5200RF

HF-ADU und Entwicklungsmodul