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ad9361数据手册.pdf

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特性 集成12位DAC和ADC的RF 2×2收发器 频段:70 MHz至6.0 GHz 支持TDD和FDD 可调谐通道带宽:<200 kHz至56 MHz 双通道接收器:6路差分或12路单端输入 出色的接收器灵敏度,噪声系数为2 dB(800 MHz,本振(LO)) RX增益控制 实时监控和控制信号用于手动增益 独立的自动增益控制 双发射器:4路差分输出 高线性度宽带发射器 TX EVM:≤− 40 dB TX噪声:≤−157 dBm/Hz本底噪声 TX监控器:动态范围≥66 dB,精度=1 dB 集成小数N分频频率合成器 最大LO步长:2.4 Hz 多器件同步 CMOS/LVDS数字接口 应用 点对点通信系统 毫微微蜂窝/微微蜂窝/微蜂窝基站 通用无线电系统 概述 AD9361是一款面向3G和4G基站应用的高性能、高集成度 的射频(RF)Agile Transceiver™捷变收发器。该器件的可编程 性和宽带能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该器 件集RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体,集成频率 合成器,为处理器提供可配置数字接口,从而简化设计导 入。AD9361工作频率范围为70 MHz至6.0 GHz,涵盖大部 分特许执照和免执照频段,支持的通道带宽范围为不到 200 kHz至56 MHz。 两个独立的直接变频接收器拥有首屈一指的噪声系数和线 性度。每个接收(RX)子系统都拥有独立的自动增益控制 (AGC)、直流失调校正、正交校正和数字滤波功能,从而 消除了在数字基带中提供这些功能的必要性。AD9361还拥 有灵活的手动增益模式,支持外部控制。每个通道搭载两 个高动态范围ADC,先将收到的I信号和Q信号进行数字化 处理,然后将其传过可配置抽取滤波器和128抽头有限脉 冲响应(FIR)滤波器,结果以相应的采样率生成12位输出 信号。 RF捷变收发器 AD9361 功能框图 AD9361 RX LO TX LO ADC ADC DAC DAC E C A F R E T N I A T A D P0_[D11:D0]/ TX_[D5:D0] P1_[D11:D0]/ RX_[D5:D0] C D A C A D C A D GPO RADIO SWITCHING CTRL PLLs CLK_OUT RX1B_P, RX1B_N RX1A_P, RX1A_N RX1C_P, RX1C_N RX2B_P, RX2B_N RX2A_P, RX2A_N RX2C_P, RX2C_N TX_MON1 TX1A_P, TX1A_N TX1B_P, TX1B_N TX_MON2 TX2A_P, TX2A_N TX2B_P, TX2B_N SPI CTRL AUXADC AUXDACx XTALP XTALN NOTES 1. SPI, CTRL, P0_[D11:D0]/TX_[D5:D0], P1_[D11:D0]/RX_[D5:D0], AND RADIO SWITCHING CONTAIN MULTIPLE PINS. 图1. 1 0 0 - 3 5 4 0 1 发射器采用直接变频架构,可实现较高的调制精度和超低 的噪声。这种发射器设计带来了行业最佳的TX EVM,数值 不到<−40 dB,可为外部功率放大器的选择留出可观的系统 裕量。板载发射(TX)功率监控器可以用作功率检测器,从 而实现高度精确的TX功率测量。 完全集成的锁相环(PLL)可针对所有接收和发射通道提供低 功耗的小数N分频频率合成。设计中集成了频分双工(FDD) 系统需要的通道隔离。还集成了所有VCO 和环路滤波器 器件。 AD9361的心核可以直接用1.3 V稳压器供电。IC通过一个标 准四线式串行端口和四个实时I/O控制引脚进行控制。全 面 的 省 电 模 式 可 将 正 常 使 用 情 况 下 的 功 耗 降 至 最 低 。 AD9361采用10 mm × 10 mm、144引脚芯片级球栅阵列封装 (CSP_BGA)。 Rev. D Document Feedback Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Specications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Tel: 781.329.4700 ©2013 Analog Devices, Inc. All rights reserved. www.analog.com Technical Support ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。
工作原理....................................................................................... 33 一般特性.................................................................................. 33 接收器 ...................................................................................... 33 发射器 ...................................................................................... 33 时钟输入选项......................................................................... 33 频率合成器 ............................................................................. 34 数字数据接口......................................................................... 34 使能状态机 ............................................................................. 34 SPI接口..................................................................................... 35 控制引脚.................................................................................. 35 GPO引脚(GPO_3至GPO_0)................................................ 35 辅助转换器 ............................................................................. 35 AD9361的供电 ....................................................................... 35 封装和订购信息.......................................................................... 36 外形尺寸.................................................................................. 36 订购指南.................................................................................. 36 AD9361 目录 特性.................................................................................................. 1 应用.................................................................................................. 1 功能框图......................................................................................... 1 概述.................................................................................................. 1 修订历史......................................................................................... 2 技术规格......................................................................................... 3 功耗—VDD接口 ...................................................................... 8 功耗—VDDD1P3_DIG和VDDAx (全部1.3 V电源相结合) ........................................................ 10 绝对最大额定值..................................................................... 15 回流温度曲线......................................................................... 15 热阻 .......................................................................................... 15 ESD警告................................................................................... 15 引脚配置和功能描述................................................................. 16 典型性能参数 .............................................................................. 20 800 MHz频段 .......................................................................... 20 2.4 GHz频段............................................................................ 25 5.5 GHz频段............................................................................ 29 修订历史 2013年11月—修订版C至修订版D 更改“订购指南”........................................................................... 36 2013年9月—修订版C:初始版 Rev. D | Page 2 of 36
AD9361 规格 除非另有说明,电气特性在VDD_GPO = 3.3 V,VDD_INTERFACE = 1.8 V,所有其他VDDx引脚= 1.3 V,TA = 25°C下测得。 表1. 参数1 接收器,一般 中心频率 增益 最小值 最大值 符号 最小值 70 增益步进 接收信号强度指示器 档位 准确度 接收器,800 MHz 噪声系数 三阶输入交调载点 二阶输入交调载点 本振(LO)泄漏 正交 增益误差 相位误差 调制精度(EVM) 输入S11 RX1至RX2隔离 RX1A至RX2A,RX1C至RX2C RX1B至RX2B RX2至RX1隔离 RX2A至RX1A,RX2C至RX1C RX2B至RX1B 接收器,2.4 GHz 噪声系数 三阶输入交调载点 二阶输入交调载点 本振(LO)泄漏 正交 增益误差 相位误差 调制精度(EVM) 输入S11 RX1至RX2隔离 RX1A至RX2A,RX1C至RX2C RX1B至RX2B RX2至RX1隔离 RX2A至RX1A,RX2C至RX1C RX2B至RX1B RSSI NF IIP3 IIP2 NF IIP3 IIP2 件 MHz dB dB dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm dBm % 度 dB dB dB dB dB dB dB dBm dBm dBm % 度 dB dB dB dB dB dB 测试条件/注释 800 MHz 2300 MHz (RX1A, RX2A) 2300 MHz (RX1B, RX1C, RX2B, RX2C) 5500 MHz (RX1A, RX2A) 最大RX增益 最大RX增益 最大RX增益 RX前端输入 19.2 MHz参考时钟 最大RX增益 最大RX增益 最大RX增益 接收器前端输入 40 MHz参考时钟 典型值 最大值 0 74.5 73.0 72.0 65.5 1 100 ±2 2 −18 40 −122 0.2 0.2 −42 −10 70 55 70 55 3 −14 45 −110 0.2 0.2 −42 −10 65 50 65 50 6000 Rev. D | Page 3 of 36
AD9361 参数1 接收器,5.5 GHz 噪声系数 三阶输入交调载点 二阶输入交调载点 本振(LO)泄漏 正交 增益误差 相位误差 调制精度(EVM) 输入S11 RX1A至RX2A隔离 RX2A至RX1A隔离 发射器—一般 中心频率 功率控制范围 功率控制分辨率 发射器,800 MHz 输出S22 最大输出功率 调制精度(EVM) 三阶输出交调载点 载波泄漏 本底噪声 隔离 TX1至TX2 TX2至TX1 发射器,2.4 GHz 输出S22 最大输出功率 调制精度(EVM) 三阶输出交调载点 载波泄漏 本底噪声 隔离 TX1至TX2 TX2至TX1 发射器,5.5 GHz 输出S22 最大输出功率 调制精度(EVM) 三阶输出交调载点 载波泄漏 本底噪声 隔离 TX1至TX2 TX2至TX1 符号 NF IIP3 IIP2 OIP3 OIP3 OIP3 最小值 典型值 最大值 70 6000 3.8 −17 42 −95 0.2 0.2 −37 −10 52 52 90 0.25 −10 8 −40 23 −50 −32 −157 50 50 −10 7.5 −40 19 −50 −32 −156 50 50 −10 6.5 −36 17 −50 −30 −151.5 50 50 Rev. D | Page 4 of 36 件 dB dBm dBm dBm % 度 dB dB dB dB MHz dB dB dB dBm dB dBm dBc dBc dBm/Hz dB dB dB dBm dB dBm dBc dBc dBm/Hz dB dB dB dBm dB dBm dBc dBc dBm/Hz dB dB 测试条件/注释 最大RX增益 最大RX增益 最大RX增益 RX前端输入 40 MHz参考时钟 (针对RF频率 合成器内部加倍) 1 MHz信号音(50 负载) 19.2 MHz参考时钟 0 dB衰减 40 dB衰减 90 MHz偏移 1 MHz信号音(50 负载) 40 MHz参考时钟 0 dB衰减 40 dB衰减 90 MHz偏移 7 7 MHz信号音(50 负载) 40 MHz参考时钟 (针对RF频率 合成器内部加倍) 0 dB衰减 40 dB衰减 90 MHz偏移
AD9361 符号 最小值 典型值 最大值 4 66 1 2.4 0.13 0.37 0.59 件 dBm dB dB Hz ° rms ° rms ° rms MHz MHz V p-p 位 V V 位 V V mA V V V V mV mV Ω 测试条件/注释 2.4 GHz,40 MHz 参考时钟 100 Hz至100 MHz, 30.72 MHz参考时钟 (针对RF频率合成器 内部加倍) 100 Hz至100 MHz, 40 MHz参考时钟 100 Hz至100 MHz, 40 MHz参考时钟 (针对RF频率合成器 内部加倍) REF_CLK要么为XTALP/ XTALN引脚的输入, 要么为直接连接 XTALN引脚的线路 晶振输入 外部振荡器 交流耦合外部振荡器 对中的各差分输入 参数1 TX监控器输入(TX_MON1, TX_MON2) 最大输入电平 动态范围 准确度 LO频率合成器 LO频率阶跃 积分相位噪声 800 MHz 2.4 GHz 5.5 GHz 参考时钟(REF_CLK) 输入 频率范围 信号电平 辅助转换器 ADC 分辨度 输入电压 最小值 最大值 DAC 分辨度 输出电压 最小值 最大值 输出电流 数字规格(CMOS) 逻辑输入 输入电压 高 低 输入电流 高 低 逻辑输出 输出电压 高 低 数字规格(LVDS) 逻辑输入 输入电压范围 输入差分电压阈值 接收机差分输入阻抗 19 10 VDD_INTERFACE × 0.8 0 −10 −10 VDD_INTERFACE × 0.8 825 −100 1.3 12 0.05 VDDA1P3_BB − 0.05 10 0.5 VDD_GPO − 0.3 10 100 50 80 VDD_INTERFACE VDD_INTERFACE × 0.2 +10 +10 VDD_INTERFACE × 0.2 1575 +100 Rev. D | Page 5 of 36
AD9361 参数1 逻辑输出 输出电压 高 低 输出差分电压 输出失调电压 通用输出 输出电压 高 低 SPI时序 输出电流 SPI_CLK 周期 脉冲宽度 SPI_ENB建立至第一SPI_CLK 上升沿 最后SPI_CLK下降沿至 SPI_ENB保持 SPI_DI 数字输入建立至SPI_CLK 数据输入保持至SPI_CLK SPI_CLK上升沿至输出数据延迟 4线模式 3线模式 总线周转时间,读 总线周转时间,读 数字数据时序(CMOS), VDD_INTERFACE = 1.8 V DATA_CLK时钟周期 DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度 TX数据 建立至FB_CLK 保持至FB_CLK DATA_CLK至数据总线输出延迟 DATA_CLK至RX_FRAME延迟 脉冲宽度 使能 TXNRX TXNRX建立至ENABLE 总线周转时间 RX前 RX后 容性负载 容性输入 测试条件/注释 可分75 mV个阶跃编程 VDD_INTERFACE = 1.8 V BBP驱动最后地址位后 AD9361驱动最后数据 位后 61.44 MHz TX_FRAME,P0_D和 P1_D FDD独立ENSM模式 TDD ENSM模式 TDD模式 TDD模式 符号 最小值 tCP tMP tSC 1025 150 VDD_GPO × 0.8 20 9 1 tHC tS tH tCO tCO tHZM tHZS tCP tMP 0 2 1 3 3 tH 0 16.276 tCP的45% tSTX tHTX tDDRX tDDDV tENPW tTXNRXPW tTXNRXSU tRPRE tRPST 1 0 0 0 tCP tCP 0 2 × tCP 2 × tCP 典型值 1200 10 3 3 最大值 1375 VDD_GPO × 0.2 8 8 tCO (max) tCO (max) tCP的55% 1.5 1.0 件 mV mV mV mV V V mA ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns pF pF Rev. D | Page 6 of 36
参数1 数字数据时序(CMOS), VDD_INTERFACE = 2.5 V DATA_CLK时钟周期 DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度 TX数据 建立至FB_CLK 保持至FB_CLK DATA_CLK至数据总线输出延迟 DATA_CLK至RX_FRAME延迟 脉冲宽度 使能 TXNRX TXNRX建立至ENABLE 总线周转时间 RX前 RX后 容性负载 容性输入 数字数据时序(LVDS) DATA_CLK时钟周期 DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度 TX数据 建立至FB_CLK 保持至FB_CLK DATA_CLK至数据总线输出延迟 DATA_CLK至RX_FRAME延迟 脉冲宽度 使能 TXNRX TXNRX建立至ENABLE 总线周转时间 RX前 RX后 容性负载 容性输入 电源特性 1.3 V电源电压 VDD_INTERFACE电源额定设置 CMOS LVDS VDD_INTERFACE容差 VDD_GPO电源标称设置 VDD_GPO容差 电流消耗 VDDx,休眠模式 VDD_GPO 典型值 3 3 3 3 1.3 180 50 最大值 tCP的55% 1.2 1.0 tCP的55% 1.25 1.25 1.33 2.5 2.5 +5 3.3 +5 AD9361 件 测试条件/注释 ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns pF pF ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns ns pF pF V V V % V % 61.44 MHz TX_FRAME,P0_D和 P1_D FDD独立ENSM模式 TDD ENSM模式 TDD模式 TDD模式 245.76 MHz TX_FRAME和TX_D FDD独立ENSM模式 TDD ENSM模式 容差适用于任何电压设置 未用时,必须设为1.3 V 容差适用于任何电压设置 所有输入电流之和 无负载 符号 最小值 tCP tMP tSTX tHTX tDDRX tDDDV tENPW tTXNRXPW tTXNRXSU tRPRE tRPST tCP tMP tSTX tHTX tDDRX tDDDV tENPW tTXNRXPW tTXNRXSU tRPRE tRPST 16.276 tCP的45% 1 0 0 0 tCP tCP 0 2 × tCP 2 × tCP 4.069 tCP的45% 1 0 0.25 0.25 tCP tCP 0 2 × tCP 2 × tCP 1.267 1.2 1.8 −5 1.3 −5 1 指参数中多功能引脚的单个功能时,只会列出引脚名称中与规格相关的部分。要了解多功能引脚的全部引脚名称,请参见“引脚配置和功能描述”部分。 Rev. D | Page 7 of 36
AD9361 功耗——VDD_INTERFACE 表2.VDD_INTERFACE = 1.2 V 参数 休眠模式 1RX, 1TX, DDR LTE10 单端口 双端口 LTE20 双端口 2RX, 2TX, DDR LTE3 双端口 LTE10 单端口 双端口 LTE20 双端口 GSM 双端口 WiMAX 8.75 双端口 WiMAX 10 单端口 TDD RX TDD TX FDD WiMAX 20 双端口 FDD 表3.VDD_INTERFACE = 1.8 V 参数 休眠模式 1RX, 1TX, DDR LTE10 单端口 双端口 LTE20 双端口 2RX, 2TX, DDR LTE3 双端口 LTE10 单端口 双端口 LTE20 双端口 GSM 双端口 WiMAX 8.75 双端口 最小值 典型值 45 2.9 2.7 5.2 1.3 4.6 5.0 8.2 0.2 3.3 0.5 3.6 3.8 6.7 最大值 件 µA mA mA mA mA mA mA mA mA mA mA mA mA mA 测试条件/注释 加电,器件禁用 30.72 MHz数据时钟,CMOS 15.36 MHz数据时钟,CMOS 30.72 MHz数据时钟,CMOS 7.68 MHz数据时钟,CMOS 61.44 MHz数据时钟,CMOS 30.72 MHz数据时钟,CMOS 61.44 MHz数据时钟,CMOS 1.08 MHz数据时钟,CMOS 20 MHz数据时钟,CMOS 22.4 MHz数据时钟,CMOS 22.4 MHz数据时钟,CMOS 44.8 MHz数据时钟,CMOS 44.8 MHz数据时钟,CMOS 最小值 典型值 84 4.5 4.1 8.0 2.0 8.0 7.5 14.0 0.3 5.0 最大值 Rev. D | Page 8 of 36 件 A 测试条件/注释 加电,器件禁用 mA mA mA mA mA mA mA mA mA 30.72 MHz数据时钟,CMOS 15.36 MHz数据时钟,CMOS 30.72 MHz数据时钟,CMOS 7.68 MHz数据时钟,CMOS 61.44 MHz数据时钟,CMOS 30.72 MHz数据时钟,CMOS 61.44 MHz数据时钟,CMOS 1.08 MHz数据时钟,CMOS 20 MHz数据时钟,CMOS
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