拆解威視銳智能測(cè)試儀WaveXpert

　　WaveXpert主板

　　Ti ADS4225(ADS4225數(shù)據(jù)手冊(cè)) ADC轉(zhuǎn)換器

　　由于是工程樣機(jī)緣故，我們?cè)谧屑?xì)觀察后能發(fā)現(xiàn)主板上存在不少改動(dòng)，如ADC輸入端的跳線、DAC輸出端處的跳線。另外可以看到主板上復(fù)位指示燈的焊錫已經(jīng)脫落，屬于斷開(kāi)狀態(tài)，不過(guò)這些小問(wèn)題并不不妨礙我們來(lái)了解WaveXpert的原理，重點(diǎn)我們還是關(guān)注板卡上兩個(gè)核心IC器件AD轉(zhuǎn)換器以及DA轉(zhuǎn)換器。

　　WaveXpert主板正面

　　WaveXpert主板核心資源：

　　ADC轉(zhuǎn)換：Ti ADS4225(ADS4225數(shù)據(jù)手冊(cè)) ADC轉(zhuǎn)換器

　　DAC轉(zhuǎn)換：ADI AD9788(AD9788數(shù)據(jù)手冊(cè)) DAC轉(zhuǎn)換器

　　外設(shè)接口：電源/USB-TO-UART MicroUSB接口、MicroSD卡座、千兆以太網(wǎng)口、USB HOST接口、PMOD接口、JTAG接口等

　　板載IC器件：SILABS CP2301 USB-TO-UART、Atmel AT88SC加密芯片、Liner/Ti 降壓轉(zhuǎn)換器

　　在WaveXpert作為示波器使用的時(shí)候，采樣的主要工作由AD芯片完成，在WaveXpert的主板上，AD采樣功能的設(shè)計(jì)通過(guò)Ti的ADS4225實(shí)現(xiàn)，這是一款12位的雙通道ADC轉(zhuǎn)換器，1.8V單電壓供電，最高實(shí)現(xiàn)125MSPS采樣速率，采用QFN-64(9mm*9mm)的封裝。ADS4225還具有極低的功耗277mW @ 125MSPS。

　　SFDR，英文全稱是 Spurious Free Dynamic range。意為無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍，用于A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器(ADC和DAC)的指標(biāo)。除此之外，ADS4225具有高動(dòng)態(tài)性能，可以通過(guò)調(diào)節(jié)增益來(lái)改善SFDR，通過(guò)內(nèi)部直流偏移校正環(huán)路取消ADC的偏移，簡(jiǎn)要的工作原理如下圖所示，另外有關(guān)ADS4225詳細(xì)的指標(biāo)可以數(shù)據(jù)手冊(cè)。

　　ADS4225簡(jiǎn)要的工作原理

　　ADI AD9788 DAC轉(zhuǎn)換器

　　WaveXpert板載的另一個(gè)重要IC器件就是實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器功能的DAC轉(zhuǎn)換器ADS9788，其功能框圖如下圖所示

　　ADS9788 DAC轉(zhuǎn)換器特性：

　　可調(diào)模擬輸出：8.7 mA至31.7 mA，RL = 25 Ω至50 Ω

　　低功耗精密復(fù)數(shù)NCO允許載波設(shè)置在DAC帶寬內(nèi)的任意位置，而增加的功耗低于<300 mW

　　輔助DAC支持I和Q增益匹配和失調(diào)控制，包含可編程I和Q相位補(bǔ)償

　　內(nèi)部數(shù)字上變頻功能，多芯片同步接口

　　高性能、低噪聲鎖相環(huán)(PLL)時(shí)鐘倍頻器

　　數(shù)字反sinc濾波器

　　100引腳、裸露焊盤(pán)TQFP封裝

　　ADS9788是一個(gè)16位的高動(dòng)態(tài)DAC轉(zhuǎn)換器，采用0.18 μm CMOS工藝，支持1.8V和3.3V供電。ADS9788 可以實(shí)現(xiàn)800MSPS的采樣速率，在實(shí)際產(chǎn)品的應(yīng)用中，DAC輸出經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可以與模擬正交調(diào)制器無(wú)縫接口，比如ADI公司的ADL537x 系列;串行外設(shè)接口SPI允許對(duì)許多內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行編程和回讀;滿量程輸出電流可以在10 mA至30 mA范圍內(nèi)進(jìn)行編程。

　　除此之外，ADS9788還具有非常突出的特點(diǎn)，如：

　　利用低噪聲與交調(diào)失真(IMD)特性，從基帶到高中頻的寬帶信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量合成

　　專有的DAC輸出開(kāi)關(guān)技術(shù)可增強(qiáng)動(dòng)態(tài)性能

　　CMOS數(shù)據(jù)輸入接口，具有可調(diào)的建立與保持功能

　　低功耗復(fù)數(shù)32位數(shù)控振蕩器(NCO)

　　ADS9788非常適用于無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字高低中頻合成、寬帶通信等應(yīng)用領(lǐng)域。