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國產兼容AD9245BCPZ,國產SC1246助力FFT式頻譜儀信號

2024-11-13 13:56:56 點擊:
便攜式頻譜分析儀由于具有功能豐富,性能優良、體積小巧,易于攜帶和操作等優點,所以成為無線電干擾探測和分析,尤其是進行現場的干擾排查和跟蹤定位應用時的常用選擇。

頻譜儀種類眾多,大致可以分為模擬式與數字式兩大類,模擬式頻譜儀是以掃頻技術為基礎的,與最早出現的頻譜儀的原理并無太大區別,而數字式頻譜儀主要是以FFT變換等數字信號處理運算為基礎的,使用各種數字信號處理算法來實現以往的模擬器件功能。

FFT式頻譜儀工作模式如上圖所示,輸入信號經一個低通濾波器濾除測量頻帶之外的高頻分量,然后經過一個ADC對信號進行采樣量化,從而將輸入信號轉變為了數字信號,然后對得到的數字信號進行FFT變換,即可得到輸入信號的頻譜信息,包括頻率、相位、調制等信息,述度遠遠快于傳統的掃頻式頻譜儀,可以滿足實時頻譜分析的需求。


SC1246 是采用多級差分流水線架構,內置高性能采樣保持電路和片內基準電壓源的雙通道、14位、80MSPS/65MSPS/40MSPS/20MSPS 模數轉換器(ADC),采用 3V 模擬電源供電,一個單獨的輸出電源能驅動 0.5V 至 3.6V 邏輯電路。
SC1246 專為數字化高頻寬動態范圍信號而設計,非常適合要求苛刻的成像和通信應用。在 80MHz 采樣下擁有 72.8dB 的信噪比和 85dB 的無雜散動態范圍,可用于遠遠超過奈奎斯特頻率的輸入信號。直流規格包括±1LSB INL(典型值),±0.25LSB DNL(典型值)和無漏失碼。輸入端參考噪聲很低,僅為 0.96LSBRMS。
SC1246 采用 32 引腳的 QFN 封裝。


主要性能
?  3V 電源供電
?  靈活輸入范圍:1VP-P to 2VP-P
?  0.5V 至 3.3V 輸出電源
?  低功耗: 66mW (20MSPS)
218mW(80MSPS)
?  80MHz 采樣,30.5MHz 輸入:
信噪比(SNR):72.83dBFS
無雜散動態范圍(SFDR):85.62dBFS
?  微分非線性(DNL):±0.25LSB(典型值)
?  輸入端參考噪聲:0.96LSBRMS
?  片內基準電壓源和采樣保持電路
?  QFN-32 封裝 5mm× 5mm 
應用場合
?  無線和有線寬帶通信
?  成像系統
?  光譜分析
?  便攜式儀器智能天線系統
?  手持式示波器

模擬輸入網絡
使用全差分模式可以保證 ADC 獲得最佳性能。VCM 輸出引腳(引腳 31)可用于提供模擬差分輸入的共模偏置電平,VCM 可以直接連接到變壓器的中心抽頭,以設置直流輸入電平或作為運放差分驅動電路的參考電平。圖 26 使用差分放大器將單端輸入信號轉換差分輸入信號,這種方法的優點是它提供低頻輸入響應;然而在高頻輸入時大多數運放有限的增益帶寬將限制 SFDR。圖 27 使用帶有中心抽頭次級的射頻變壓器驅動,使用變壓器的缺點是低頻信號性能變差,大多數小型射頻變壓器在頻率低于 1MHz 時性能較差。在單端應用中使用 VIN-接共模電壓,VIN+接輸入信號的輸入網絡方式,單端應用中 ADC 性能會有所下降,因此不建議單端驅動 SC1246 輸入。與所有高性能、高速模數轉換器一樣,SC1246 的動態性能也會受到輸入驅動電路的影響,特別是二次諧波和三次諧波。源阻抗和電抗會影響 SFDR。為獲得最佳性能,建議每個輸入的源阻抗為100? 或更小,且源阻抗應與差分輸入匹配,阻抗不匹配會導致偶次諧波的增加。

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