DAC39RF10-Sx 和 'RFS10-Sx 是一系列具有 16 位分辨率的雙通道和單通道數模轉換器 （DAC）。這些器件可用作非插值或插值DAC，用于直接RF采樣或復雜基帶信號生成。單通道的最大輸入數據速率為 20.8GSPS，雙通道的最大輸入數據速率為 10.4 GSPS。這些器件可以在超過 10GHz 的載波頻率下生成高達 10、7.5 和 5GHz 信號帶寬（8、12 和 16 位輸入分辨率）的信號，從而實現 X 波段的直接采樣。

高采樣率、輸出頻率范圍、64 位 NCO 頻率分辨率和任何具有相位相干性的跳頻也使 DAC39RF10-Sx 和 'RFS10-Sx 能夠進行任意波形生成 （AWG） 和直接數字合成 （DDS）。
*附件：dac39rf10-sep.pdf

JESD204B和JESD204C兼容的串行接口具有 16 個接收器對，速度高達 12.8Gbps。該接口JESD204B，JESD204C符合子類 1 標準，可通過使用 SYSREF 實現確定性延遲和多設備同步。

特性

• 輻射硬度保證 DAC39RFx10-SP：
  • 單事件擾亂 （SEU） 免疫寄存器
  • 單事件閂鎖 （SEL）：120MeV-cm2/mg
  • RLAT 總電離劑量 （TID）：300krad （Si）
• 耐輻射 DAC39RFx10-SEP：
  • 單事件擾亂 （SEU） 免疫寄存器
  • 單事件閂鎖 （SEL）：43MeV-cm2/mg
  • RLAT 總電離劑量 （TID）：30krad （Si）
• 16位、10.4或20.8GSPS、多奈奎斯特DAC內核
• 最大輸入數據速率：
  • 8 位，單通道，DES 模式：20.8GSPS
  • 12 位，單通道，DES 模式：15.5GSPS
  • 16 位，單通道：10.4GSPS
  • 8 位，雙通道，10.4GSPS
  • 12 位，雙通道：7.75GSPS/通道
  • 16 位，雙通道：6.2GSPS/通道
• 輸出帶寬 （-3dB）：12GHz
• fOUT = 2.997GHz、DES2XL模式、DEM/抖動關閉時的性能
  • 本底噪聲（小信號）：–155dBFS/Hz
  • SFDR （-0.1dBFS）：60dBc
  • IMD3（每音-7dBFS）：–62dBc
  • 加相位噪聲，10kHz 偏移：-138dBc/Hz
• 四個集成數字上變頻器 （DUC）
  • 插值：1x、2x、3x、4x、6x、8x、12x ...256 倍
  • 用于 I/Q 輸出的復雜基帶 DUC
  • 復雜到實數上轉換，用于雙通道直接射頻采樣
  • 64 位頻率分辨率 NCO
• JESD204C界面
  • 多達 16 個通道，最高可達 12.8Gbps
  • C-S 類，子類 1 兼容
  • 內部交流耦合電容器
• 用于自動 SYSREF 時序校準的 SYSREF 窗口
• 空間篩選和保證：
  • 符合 ASTM E595 釋氣規范
  • 一個制造、組裝和測試站點
  • 晶圓批次可追溯性
  • 延長產品生命周期
  • 輻射批次驗收測試 （RLAT）
  • 生產老化（僅限 DAC39RFx10-SP）

參數

方框圖

一、產品概述

DAC39RFx10 系列是德州儀器推出的具備 JESD204C 接口的數模轉換器（DAC）家族，包含 DAC39RF10-SP、DAC39RF10-SEP、DAC39RFS10-SP、DAC39RFS10-SEP 等型號，于 2024 年 3 月發布（文檔編號 SBAS932）。該系列產品分辨率為 16 位，支持單通道或雙通道模式，采樣速率可達 10.4 或 20.8GSPS，具備多奈奎斯特特性，適用于衛星通信、相控陣天線系統、合成孔徑雷達激勵器及光譜學等場景，能在載波頻率超 10GHz 時生成信號，滿足 X 波段直接采樣需求。

二、核心特性

（一）抗輻射性能

產品分為抗輻射保障型（-SP）和抗輻射耐受型（-SEP）兩類，具體參數如下：

（二）性能參數

1. 采樣與數據速率 ：16 位單通道采樣速率 10.4GSPS，8 位單通道 DES 模式下達 20.8GSPS；雙通道模式下，16 位時 6.2GSPS / 通道、12 位時 7.75GSPS / 通道、8 位時 10.4GSPS。
2. 輸出性能 ：-3dB 輸出帶寬 12GHz；在 f_OUT=2.997GHz、DES2XL 模式、DEM/Dither 關閉時，小信號噪聲基底 - 155dBFS/Hz，SFDR（-0.1dBFS）60dBc，IMD3（-7dBFS 每音調）-62dBc，10kHz 偏移附加相位噪聲 - 138dBc/Hz。
3. 集成模塊 ：含 4 個數字上變頻器（DUC），插值倍數 1x-256x，支持 I/Q 輸出的復基帶 DUC 及雙通道直接射頻采樣的復實上變頻，配備 64 位頻率分辨率數控振蕩器（NCO）；JESD204C 接口支持 16 條通道，速率達 12.8Gbps，兼容 Class C-S、subclass-1，內置 AC 耦合電容，支持 SYSREF 窗口化自動時序校準。
4. 其他特性 ：符合 ASTM E595 釋氣規范，單一制造、組裝和測試站點，支持晶圓批次追溯，產品生命周期長，-SP 型號含生產老化測試。

三、器件信息與對比

（一）器件型號詳情

（二）系列器件對比

四、引腳配置與功能

采用 256 球倒裝芯片 BGA 封裝（1mm 間距），引腳主要分為以下類別：

1. DAC 輸出 ：DACOUTA±、DACOUTB±，為模擬輸出正負端，輸出電壓需符合 DAC 合規電壓以保證性能，單通道器件無 DACOUTB±。
2. 差分時鐘與 SYSREF 輸入 ：CLK±（器件時鐘輸入，內置 100Ω 差分端接，自偏置，需與時鐘源 AC 耦合）、SYSREF±（JESD204C SYSREF 輸入，內置 100Ω 差分端接）。
3. SerDes 接口 ：0SRX±-15SRX±，共 16 條通道，每條通道含封裝內 AC 耦合串聯電容及 100Ω 內部端接。
4. GPIO 功能 ：ALARM（檢測到內部未屏蔽警報時置位）、FRCLK/FRCS/FRDI0-3（快速重配置接口時鐘 / 片選 / 數據位）、RESET（器件復位，低有效，上電后需觸發，內置上拉）、SCLK/SCS/SDI/SDO（SPI 接口時鐘 / 片選 / 數據輸入 / 數據輸出）、SYNC（JESD204C SYNC 輸出，低有效）、TXEN0/1（通道 A/B 傳輸使能，高有效，需通過寄存器啟用，禁用時 DAC 輸出強制為中間碼）。
5. 模擬功能 ：ATEST（TI 測試用，需懸空）、EXTREF（參考電壓輸入 / 輸出，由寄存器決定，使用內部參考時需通過 0.1μF 接 AGND）、RBIAS±（滿量程輸出電流偏置由其間電阻設定）、RTEST（TI 測試用，接 AGND）。
6. 電源與地 ：包含多種電壓電源（如 1.8V 的 VDDA18A/B、VDDCLK18 等，1V 的 VDDDIG、VDDEA/B 等，-1.8V 的 VEEAM18/VEEBM18）及對應地（AGND 模擬地、DGND 數字地、VSSCLK 時鐘地）。

五、電氣規格

（一）絕對最大額定值

• 電源電壓：不同電源類型電壓范圍不同，如 VDDA18A/B 為 - 0.3 至 2.45V，VEEAM18/VEEBM18 為 - 2.0 至 0.3V。
• 輸入輸出電壓：CLK±、SYSREF± 等輸入電壓有特定范圍，DAC 輸出端電壓最大為對應正電源 + 0.5V。
• 電流與溫度：任意輸入峰值電流 ±20mA，總輸入峰值電流 30mA；結溫最大 150°C，存儲溫度 - 65 至 150°C。

（二）ESD 額定值

• 人體放電模型（HBM）：1000V（符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001）。
• 帶電器件模型（CDM）：250V（符合 ANSI/ESDA/JEDEC JS-002）。

（三）推薦工作條件

• 電源電壓：如 VDDA18A/B、VDDCLK18 等 1.8V 電源典型 1.8V，范圍 1.71-1.89V；1V 電源典型 1V，范圍 0.95-1.05V。
• 輸入共模電壓與差分電壓：CLK± 共模電壓典型 0.4V，SYSREF± 共模電壓 0-1.0V，差分峰峰值電壓有不同頻率下的范圍要求。
• 溫度：工作環境溫度 - 55 至 125°C，結溫最大 150°C。

（四）直流電氣特性（典型值 TA=25°C）

• 精度：DNL±2.2LSB，INL±9LSB。
• 輸出電流：不同配置下滿量程切換電流不同，如 3.6kΩ 電阻、特定寄存器設置下，CUR_2X_EN=1 時可至 41mA；靜態輸出電流典型 4.8mA。
• 參考電壓：VREF 典型 0.9V，漂移 45ppm/°C。
• 接口電流電壓：CMOS 接口高低電平電流、電壓，SerDes 接口輸入幅度、端接電阻等有明確典型值。

（五）交流電氣特性（典型值 TA=25°C）

• 時鐘與帶寬：CLK 頻率 0.8-10.4GHz，模擬輸出帶寬（-3dB）約 12GHz。
• 線性度與噪聲：不同輸出頻率、模式下 SFDR、HD2/HD3、IMD3、噪聲譜密度（NSD）等參數不同，如 f_OUT=97MHz 時 SFDR 可達 85dBc。
• 時序：上升 / 下降時間（10%-90%）典型 42ps，時鐘占空比 45%-55%。

（六）功耗特性

不同工作模式（如單 / 雙通道、不同插值倍數、不同采樣速率）下電源電流與總功耗不同，例如雙 DAC、特定插值和采樣速率下，總功耗可從約 3500mW 至 5950mW 不等，睡眠模式功耗約 165mW。