宽带通信专用集成电路

宽带通信专用集成电路

无线系统基础设施的增长和部署的无线设备数量继续同比增长。无论何时何地,我们对按需数据和信息的永不满足的需求继续挑战着系统需求。5G的发展很快,计划用于实现这一切的卫星数量也在增加。

为了提供更快的访问,保证连接和具有更长寿命的电池的最终用户,这些RF通信系统的开发变得越来越复杂。

尽管对这些通信系统进行了新的需求,但在顶级,此类系统随着时间的推移没有太多变化。有一个天线,可以通过收发器RF芯片连接无线电波。在接收路径中,滤波并放大信号以将所需的RF信号与天线拾取的另一个信号分离,然后将信号沿后转换为基带频率。在上转换之后,发射器路径中的信号也被过滤并放大以驱动天线。通常,基带芯片中的数据转换器用作RF芯片的模拟信号与数字数据处理之间的界面。

图1:射频通信收发器

在以前的博客中,我们已经研究了各种ADC架构,但是对于宽带通信ADC设计还有其他考虑。它们是什么?它们如何转化为自定义ASIC?

在考虑宽带通信时,我们正在寻找具有每秒GIGA样本的采样率的ADC(GSP)。以前讨论了像连续近似寄存器(SAR)ADC和SAR辅助流水线ADC的架构通常无法达到这些速率。然而,通过将SAR辅助流水线ADC核心与时间交错的架构组合,可以将采样率扩展到GSP,同时也实现了坚固的,低功耗和高效的解决方案。

一个时间交错ADC,Fs采样(frequency sampling)用M个子ADC核实现,每个子ADC核按Fs/M顺序采样。每个子ADC以M倍的低频率工作,从而放宽了设计要求,更容易实现高频。然而,每个子ADC必须很好地匹配,并且采样时间没有延迟,这是很难实现的。有许多错误源都可能导致整体动态性能下降。因此,使用校准来消除这些误差并提高性能。

当使用时间交织ADC转换宽带信号时,只有优化和稳健的校准,才能进行准确和有效的转换。性能,成本和电源都取决于此校准的质量。

Adesto Designers在宽带通信竞技场中开发了许多定制的ASIC。第一个是固定无线接入(FWA)应用的ASIC。FWA通过无线电链路而不是传统的光纤或铜线安装提供固定位置之间的宽带通信。ASIC提供了基带接口IC功能,连接RF收发器IC和基带处理器IC。它包括正交电流转向数模转换器(DAC)和正交SAR辅助管道ADC。该ADC架构是最大限度地减少系统复杂性和成本的完美契合。

第二个ASIC用于G.Fast通信。G、 Fast是一种超高速宽带技术,在使用现有铜缆基础设施的同时,可以实现超过100Mb/s的下载速度。我们为这个应用开发的ASIC解决方案是一个由多个组件组成的模拟前端(AFE)。它的核心功能是一个时间交错ADC和一个电流控制DAC。数据转换器以424MSps采样,性能为52dB MTPR(多音功率比)。

无论用于提供无线或有线宽带的介质如何,目标都会增加覆盖率和容量,并且实现这些目标需要更高的采样率数据转换器。时间交错ADC和SAR辅助管道ADC提供了维修这些要求所需的数据速率。随着5G的需求需求比1GB / s更快的数据率,Adesto将继续处于最前沿,开发支持您的设计所需的数据转换器或者将我们集成到自定义ASIC中。了解有关我们宽带通信技术的更多信息在这里