無線系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和無線設(shè)備的數(shù)量繼續(xù)逐年增長(zhǎng)。我們無論何時(shí)何地對(duì)按需隨選數(shù)據(jù)和信息的渴望持續(xù)對(duì)系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)。5G正在迅速發(fā)展，計(jì)劃用于實(shí)現(xiàn)5G的衛(wèi)星數(shù)量也在增加。

為了向最終用戶提供更快的訪問速度、有保證的連接、和更長(zhǎng)的電池續(xù)航能力，RF通信系統(tǒng)的開發(fā)變得越來越復(fù)雜。

盡管對(duì)這些通信系統(tǒng)提出了新的要求，但在頂層，這種系統(tǒng)并沒有隨著時(shí)間的推移而改變太多。系統(tǒng)中有一個(gè)天線將無線電波與收發(fā)器RF芯片連接。在接收路徑中，信號(hào)經(jīng)過濾波和放大，以將所需的RF信號(hào)與天線拾取的其他信號(hào)分離，然后將信號(hào)下變頻為基帶頻率。上變頻后，發(fā)射器路徑中的信號(hào)也被濾波和放大以驅(qū)動(dòng)天線。通常，基帶芯片中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器充當(dāng)RF芯片中模擬信號(hào)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理之間的接口。

圖1：RF通信收發(fā)器

在考慮寬帶通信時(shí)，ADC需要具備每秒千兆采樣速率（GSps）。逐次逼近寄存器（SAR）ADC和SAR輔助pipeline ADC等架構(gòu)通常無法達(dá)到這樣的速率。但是，通過將SAR輔助pipeline ADC內(nèi)核與分時(shí)交替采樣架構(gòu)相結(jié)合，可以將采樣率擴(kuò)展到GSps，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健、低功耗且高效的解決方案。

分時(shí)交替采樣ADC，采樣頻率為Fs，通過M個(gè)sub-ADC內(nèi)核實(shí)現(xiàn)，每個(gè)sub-ADC內(nèi)核以Fs/M按順序交替采樣。每個(gè)sub-ADC均以低M倍的頻率工作，從而緩解了設(shè)計(jì)要求，并更容易實(shí)現(xiàn)高頻。不過，每個(gè)sub-ADC必須匹配良好且采樣時(shí)間沒有延遲，這比較難實(shí)現(xiàn)。有很多錯(cuò)誤源，都可能導(dǎo)致整體動(dòng)態(tài)性能下降。因此，校準(zhǔn)被用來消除這些錯(cuò)誤，并提高性能。

當(dāng)使用分時(shí)交替采樣ADC轉(zhuǎn)換寬帶信號(hào)時(shí)，只有通過經(jīng)優(yōu)化且穩(wěn)健的校準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確而有效的轉(zhuǎn)換。性能、成本和功耗都取決于此校準(zhǔn)的質(zhì)量。

Dialog的設(shè)計(jì)工程師在寬帶通信領(lǐng)域開發(fā)了許多定制ASIC。第一個(gè)是針對(duì)固定無線接入（FWA）應(yīng)用的ASIC。FWA通過無線電鏈路而不是傳統(tǒng)的光纖或銅線，在固定位置之間提供寬帶通信。該ASIC提供了基帶接口IC功能，將RF收發(fā)器IC和基帶處理器IC連接起來。它包括正交電流導(dǎo)引型數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）和正交SAR輔助pipeline ADC。這種ADC架構(gòu)可以最大限度降低系統(tǒng)復(fù)雜性和成本。

第二個(gè)ASIC是針對(duì)G.Fast通信的。G.Fast是一種超快速寬帶技術(shù)，在使用現(xiàn)有銅纜基礎(chǔ)設(shè)施情況下，下載速度可以超過100Mb/s。我們?yōu)榇藨?yīng)用開發(fā)的ASIC解決方案，是一個(gè)由數(shù)個(gè)元件組成的模擬前端（AFE）。其功能的核心是分時(shí)交替采樣ADC和電流導(dǎo)引型DAC。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器以424MSps的速率對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣，性能為52dB MTPR（多音功率比）。

無論使用哪種介質(zhì)來提供無線或有線寬帶，目標(biāo)都是增加覆蓋范圍和容量，而實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)需要具有更高采樣率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。分時(shí)交替采樣ADC和SAR輔助pipeline ADC提供滿足這些要求所需的數(shù)據(jù)速率。隨著未來5G要求數(shù)據(jù)速率高于1Gb/s，Dialog將繼續(xù)走在技術(shù)最前沿，開發(fā)優(yōu)異的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，以支持您的設(shè)計(jì)，或由我們集成到定制ASIC中。