無線系統基礎設施的增長和部署的無線設備數量逐年增長。我們對按需數據和信息的無限渴望——無論何時何地——繼續挑戰系統要求。5G 的發展正在迅速發生，為實現這一切而計劃的衛星數量也在增加。

為了向最終用戶提供更快的訪問、有保證的連接性和更長壽命的電池，這些射頻通信系統的開發變得越來越復雜。

盡管對這些通信系統提出了新的要求，但在最高層次上，這些系統并沒有隨著時間的推移而發生太大變化。有一根天線將無線電波與收發器射頻芯片連接起來。在接收路徑中，信號經過濾波和放大，以將所需的射頻信號與天線拾取的其他信號分離，然后將信號下變頻到基帶頻率。上變頻后，發射路徑中的信號也經過濾波和放大以驅動天線。通常，基帶芯片中的數據轉換器充當射頻芯片上的模擬信號和數字數據處理之間的接口。

圖 1：射頻通信收發器

在之前的博客中，我們研究了各種 ADC 架構，但寬帶通信 ADC 設計還有其他考慮因素。它們是什么，它們如何轉化為定制的 ASIC？

在考慮寬帶通信時，我們正在研究具有每秒千兆樣本 （GSps） 采樣率的 ADC。之前討論的架構，如逐次逼近寄存器 （SAR） ADC 和 SAR 輔助流水線 ADC，通常無法達到這些速率。然而，通過將 SAR 輔助流水線 ADC 內核與時間交錯架構相結合，可以將采樣率擴展到 GSps，同時實現穩健、低功耗和高效的解決方案。

時間交錯 ADC，以 Fs 采樣（頻率采樣）通過 M 個子 ADC 內核實現，每個子 ADC 內核以 Fs/M 順序采樣。每個子 ADC 以低 M 倍的頻率運行，這隨后放寬了設計要求并使其更容易實現高頻。但是，每個子ADC必須匹配好，采樣時間沒有延遲，這是很難做到的。有許多錯誤來源都可能導致整體動態性能下降。因此，校準用于消除這些錯誤并提高性能。

使用時間交錯 ADC 轉換寬帶信號時，只有通過優化和穩健的校準才能實現準確高效的轉換。性能、成本和功耗都取決于此校準的質量。

Dialog 設計人員在寬帶通信領域開發了許多定制 ASIC。第一個是用于固定無線接入 （FWA） 應用的 ASIC。FWA 通過無線電鏈路在固定位置之間提供寬帶通信，而不是傳統的光纖或銅線安裝。ASIC 提供基帶接口 IC 功能，連接射頻收發器 IC 和基帶處理器 IC。它包括正交電流轉向數模轉換器 （DAC） 和正交 SAR 輔助流水線 ADC。這種 ADC 架構非常適合最大限度地降低系統復雜性和成本。

第二個 ASIC 用于 G.Fast 通信。G.Fast 是一種超高速寬帶技術，可以在使用現有銅線基礎設施的同時實現超過 100Mb/s 的下載速度。我們為此應用開發的 ASIC 解決方案是一個由多個組件組成的模擬前端 （AFE）。其功能的核心是時間交錯 ADC 和電流控制 DAC。數據轉換器以 424MSps 的速度對信號進行采樣，性能為 52dB MTPR（多音功率比）。

無論用于提供無線或有線寬帶的介質如何，目標都是增加覆蓋范圍和容量，實現這些目標需要更高采樣率的數據轉換器。時間交錯 ADC 和 SAR 輔助流水線 ADC 提供滿足這些要求所需的數據速率。隨著未來對 5G 的需求需要超過 1Gb/s 的數據速率，Dialog 將繼續走在最前沿，開發支持您的設計或由我們集成到定制 ASIC 所需的數據轉換器。

審核編輯：郭婷