模拟前端电路设计说明.doc

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1、模拟前端电路设计容提要：超低功耗、高集成的模拟前端芯片ＭＡＸ５８６５是针对便携式通信设备例如手机、ＰＤＡ、ＷＬＡＮ以及３Ｇ无线终端而设计的，芯片部集成了双路８位接收ＡＤＣ和双路１０位发送ＤＡＣ，可在４０Ｍｓｐｓ转换速率下提供超低功耗与更高的动态性能。芯片中的ＡＤＣ模拟输入放大器为全差分结构，可以接受１ＶＰ－Ｐ满量程信号；而ＤＡＣ模拟输出则是全差分信号，在１．４Ｖ共模电压下的满量程输出围为４００ｍＶ。利用兼容于ＳＰＩＴＭ和ＭＩＣＲＯＷＩＲＥＴＭ的３线串行接口可对工作模式进行控制，并可进行电源管理，同时可以选择关断、空闲、待机、发送、接收及收发

2、模式。通过３线串口将器件配置为发送、接收或收发模式，可使ＭＡＸ５８６５工作在ＦＤＤ或ＴＤＤ系统。在ＴＤＤ模式下，接收与发送ＤＡＣ可以共用数字总线，并可将数字Ｉ／Ｏ的数目减少到一组１０位并行多路复用总线；而在ＦＤＤ模式下，ＭＡＸ５８６５的数字Ｉ／Ｏ可以被配置为１８位并行多路复用总线，以满足双８位ＡＤＣ与双１０位ＤＡＣ的需要。关键词：缓冲器；模拟前端芯片；放大器...目　录引言1第一章：ＭＡＸ５８６５的工作原理21.1ＭＡＸ５８６５部结构原理21.2线串口可用来控制ＭＡＸ５８６５的工作模式3第二章：ＭＡＸ５８６５的典型应用4第三章　设计注意事项63

3、.1系统时钟输入(ＣＬＫ)63.2基准配置63.3输入／输出耦合电路7３．４线路板布线7结论8致谢9...引言转角ＰＤＡ、ＷＬＡＮ以及３Ｇ无线终端而设计的，芯片部集成了双路８位接收ＡＤＣ和双路１０位发送ＤＡＣ，可在４０Ｍｓｐｓ转换速率下提供超低功耗与更高的动态性能。芯片中的ＡＤＣ模拟输入放大器为全差分结构，可以接受１ＶＰ－Ｐ满量程信号；而ＤＡＣ模拟输出则是全差分信号，在１．４Ｖ共模电压下的满量程输出围为４００ｍＶ。利用兼容于ＳＰＩＴＭ和ＭＩＣＲＯＷＩＲＥＴＭ的３线串行接口可对工作模式进行控制，并可进行电源管理，同时可以选择关断、空闲、待机、发

4、送、接收及收发模式。通过３线串口将器件配置为发送、接收或收发模式，可使ＭＡＸ５８６５工作在ＦＤＤ或ＴＤＤ系统。在ＴＤＤ模式下，接收与发送ＤＡＣ可以共用数字总线，并可将数字Ｉ／Ｏ的数目减少到一组１０位并行多路复用总线；而在ＦＤＤ模式下，ＭＡＸ５８６５的数字Ｉ／Ｏ可以被配置１８位并行多路复用总线，以满足双８位ＡＤＣ与双１０位ＤＡＣ的需要。...第一章：ＭＡＸ５８６５的工作原理1.1ＭＡＸ５８６５部结构原理图1-1所示为其中，ＡＤＣ采用七级、全差分、流水线结构，可以在低功耗下进行高速转换。每半个时钟周期对输入信号进行一次采样。包括输出锁存延时在，通道

5、Ｉ的总延迟时间为５个时钟周期，而通道Ｑ则为５．５个时钟周期，图２给出了ＡＤＣ时钟、模拟输入以及相应输出数据之间的时序关系。ＡＤＣ的满量程模拟输入围为ＶＲＥＦ，共模输入围为ＶＤＤ／２±０．２Ｖ。ＶＲＥＦ为ＶＲＥＦＰ与ＶＲＥＦＮ之差。由于ＭＡＸ５８６５中的ＡＤＣ前端带有宽带Ｔ／Ｈ放大器，因此，ＡＤＣ能够跟踪并采样／保持高频模拟输入＞奈魁斯特频率。使用时可以通过差分方式或单端方式驱动两路ＡＤＣ输入ＩＡ＋ＱＡ＋ＩＡ－与ＱＡ－。为了获得最佳性能，应该使ＩＡ＋与ＩＡ－以及ＱＡ＋与ＱＡ－间的阻抗相匹配，并将共模电压设定为电源电压的一半ＶＤＤ／２

6、...。ＡＤＣ数字逻辑输出ＤＡ０～ＤＡ７的逻辑电平由ＯＶＤＤ决定，ＯＶＤＤ的取值围为１．８Ｖ至ＶＤＤ，输出编码为偏移二进制码。数字输出ＤＡ０～ＤＡ７的容性负载必须尽可能低＜１５ｐＦ，以避免大的数字电流反馈到ＭＡＸ５８６５的模拟部分而降低系统的动态性能。通过数字输出端的缓冲器可将其与大的容性负载相隔离。而在数字输出端靠近ＭＡＸ５８６５的地方串联一个１００Ω电阻，则有助于改善ＡＤＣ性能。ＭＡＸ５８６５的１０位ＤＡＣ可以工作在高达４０ＭＨｚ的时钟速率下，两路ＤＡＣ的数字输入ＤＤ０～ＤＤ９将复用１０位总线。电压基准决定了数据转换器的满量程输出。Ｄ

7、ＡＣ采用电流阵列技术，用１ｍＡ１．０２４Ｖ基准下满量程输出电流驱动４００Ω部电阻可得到±４００ｍＶ的满量程差分输出电压。而采用差分输出设计时，将模拟输出偏置在１．４Ｖ共模电压，则可驱动输入阻抗大于７０ｋΩ的差分输入级，从而简化ＲＦ正交上变频器与模拟前端电路的接口。ＲＦ上变频器需要１．３Ｖ至１．５Ｖ的共模偏压，部直流共模偏压在保持每个发送ＤＡＣ整个动态围的同时可以省去分立的电平偏移设置电阻，而且不需要编码发生器产生电平偏移。图２（ｂ）给出了时钟、输入数据与模拟输出之间的时序关系。一般情况下，Ｉ通道数据ＩＤ在时钟信号的下降沿锁存，Ｑ通道数据

8、ＱＤ则在时钟信号的上升沿锁存。Ｉ与Ｑ通道的输出同时在时钟信号的下一个上升沿被刷新．1.2线串口可用来控制ＭＡＸ５８６５的工作模式上电时，首先必须通