AFE77xxD 是引腳兼容的高性能多通道收發(fā)器系列,集成了四個 (AFE7768D/AFE7769D) 或兩個 (AFE7728D) 個直接上變頻發(fā)射器鏈、四個 (AFE7768D/AFE7769D) 或兩個 (AFE7728D) 直接下變頻接收器鏈、兩個寬帶射頻采樣數(shù)字化輔助鏈(反饋路徑)和用于功率放大器 (PA) 線性化的低功耗數(shù)字預(yù)失真 (DPD) 引擎。發(fā)射機和接收機鏈的高動態(tài)范圍使無線基站能夠發(fā)射和接收 2G、3G、4G 和 5G 信號。集成的波峰因數(shù)降低 (CFR) 單元有助于降低輸入信號的峰均比 (PAR),從而通過功率放大器實現(xiàn)更高效的傳輸。集成的硬件加速 DPD 估計器和校正器為 PA 線性化提供了靈活高效的 DPD 解決方案。集成的 DPD 引擎可校正高達 200MHz (AFE77x8D) / 300MHz (AFE7769D) 瞬時帶寬和高達 650MHz (AFE77x8D) / 730MHz (AFE7769D) DPD 擴展帶寬內(nèi)信號的 PA 非線性失真。專用的 GaN 校正器可解決由于 GaN PA 的電荷捕獲而導(dǎo)致的長期非線性記憶效應(yīng)。
*附件:afe7769d.pdf
AFE77xxD 的低功耗和高密度通道集成使該器件能夠解決 4G 和 5G 基站的功耗和尺寸限制。寬帶和高動態(tài)范圍反饋路徑可以通過在各個攔截點進行智能數(shù)據(jù)捕獲來輔助發(fā)射機鏈中功率放大器的DPD。可用的 29.5Gbps SerDes 速度有助于減少將數(shù)據(jù)傳入和傳出設(shè)備所需的通道數(shù)量。
AFE77xxD的每個接收器鏈都包括一個28 dB范圍的數(shù)字步進衰減器(DSA),然后是一個寬帶無源IQ解調(diào)器,以及一個基帶放大器,該放大器集成了具有可編程帶寬的抗混疊低通濾波器,可驅(qū)動連續(xù)時間Σ-Δ ADC。RX 鏈可以接收高達 200 MHz (AFE77x8D) / 300 MHz (AFE7769D) 的瞬時帶寬 (IBW)。每個接收器通道都有兩個模擬峰值功率檢測器和各種數(shù)字功率檢測器,以協(xié)助接收器通道的外部或內(nèi)部自主 AGC 控制,以及一個用于設(shè)備可靠性保護的射頻過載檢測器。集成的 QMC(正交失配補償)算法能夠持續(xù)監(jiān)控和校正 RX 鏈 I 和 Q 不平衡失配,而無需注入任何特定信號或執(zhí)行離線校準(zhǔn)。
每個發(fā)射器鏈包括兩個14位、3.3Gsps IQ DAC,然后是可編程重建和DAC鏡像抑制濾波器,一個IQ調(diào)制器驅(qū)動具有39 dB范圍增益控制的寬帶RF放大器。TX鏈集成了QMC和LO泄漏消除算法,利用FB路徑可以不斷跟蹤和校正TX鏈IQ不匹配和LO泄漏。
每個FB路徑都基于RF采樣架構(gòu),包括一個驅(qū)動14位、3.3Gsps RF ADC的輸入RF DSA。直接采樣架構(gòu)提供了固有的寬帶接收器鏈,并簡化了TX鏈損傷的校準(zhǔn)。FB路徑集成了兩個獨立的NCO,允許在兩個觀察到的RF輸入頻段之間快速切換。
合成器部分集成了四個小數(shù)N分頻RF PLL,可以生成四個不同的RF LO,使該器件能夠支持多達兩個不同的頻段,每個頻段配置為兩個發(fā)射器、兩個接收器和一個反饋路徑(帶AFE7768D/AFE7769D),或者一個發(fā)射器、一個接收器和一個反饋路徑(帶AFE7728D)。
特性
- 基于 0-IF 上變頻架構(gòu)的四通道 (AFE776xD) / 雙通道 (AFE7728D) 發(fā)射機:
- 每條鏈高達 650 MHz (AFE77x8D) / 730 MHz (AFE7769D) 的射頻傳輸 DPD 擴展帶寬
- 基于0-IF下變頻架構(gòu)的四通道(AFE776xD)/雙通道(AFE7728D)接收器:
- 每條鏈高達 200 MHz (AFE77x8D) / 300 MHz (AFE7769D) 的射頻接收帶寬
- 基于直接射頻采樣架構(gòu)的反饋鏈:
- 高達 650 MHz (AFE77x8D) / 730 MHz (AFE7769D) 的射頻觀察 DPD 擴展帶寬
- 用于 PA 線性化的集成 CFR/DPD
- 高達 200MHz (AFE77x8D) / 300MHz (AFE7769D) 瞬時帶寬
- 高達 650MHz (AFE77x8D) / 730MHz (AFE7769D) DPD 擴展帶寬
- 用于 PA 線性化的集成 CFR/DPD
- 多級 CFR,具有可配置的消除脈沖
- 硬件加速 DPD 估計引擎
- 基于信號動力學(xué)的GaN PA線性化校正器
- 智能數(shù)據(jù)采集
- 射頻頻率范圍:600 MHz 至 6 GHz
- 四個寬帶小數(shù)N PLL,用于TX和RX LO的VCO
- 專用整數(shù) N PLL、VCO,用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時鐘生成
- JESD204B和JESD204C SerDes 接口支持:
- 4 個高達 29.5 Gbps 的 SerDes 收發(fā)器
- 8b/10b 和 64b/66b 編碼
- 16 位、12 位、24 位和 32 位格式化
- 子類 1 多設(shè)備同步
- 封裝:17 mm × 17 mm FCBGA,0.8 mm 間距
參數(shù)
方框圖
AFE77xxD 系列是德州儀器(Texas Instruments)推出的高集成度、多通道射頻(RF)收發(fā)器家族,包含 AFE7769D、AFE7768D(四通道)與 AFE7728D(雙通道)三款型號,核心面向 4G/5G 基站、有源天線系統(tǒng)等無線通信場景,憑借高動態(tài)范圍、集成化線性化功能及寬頻帶支持,滿足密集部署與高效信號處理需求,以下從核心特性、功能架構(gòu)、性能參數(shù)、應(yīng)用場景及使用信息等方面展開總結(jié)。
一、核心特性與產(chǎn)品差異
1. 通道配置與架構(gòu)
產(chǎn)品分類 :三款器件引腳兼容,核心差異在于通道數(shù)量與帶寬支持,具體如下表:
型號 發(fā)射通道(TX) 接收通道(RX) 反饋通道(FB) 瞬時帶寬(IBW) DPD 擴展帶寬 AFE7769D 4 4 2 300MHz 730MHz AFE7768D 4 4 2 200MHz 650MHz AFE7728D 2 2 2 200MHz 650MHz 架構(gòu)特點 :采用 0-IF(零中頻)架構(gòu),TX 為直接上變頻、RX 為直接下變頻,F(xiàn)B 基于射頻采樣架構(gòu),簡化外部電路設(shè)計,減少混頻器等模擬組件帶來的失真。
2. 關(guān)鍵集成功能
- PA 線性化 :集成 Crest Factor Reduction(CFR)與 Digital Pre-Distortion(DPD)引擎,CFR 可降低輸入信號峰均比(PAR),DPD 通過硬件加速估計器與校正器(含 GaN PA 專用校正器)補償功率放大器非線性失真,支持 GaN PA 電荷捕獲導(dǎo)致的長期非線性記憶效應(yīng)修正。
- 寬頻帶支持 :RF 工作頻率范圍 600MHz-6GHz,覆蓋 Sub-6GHz 5G 頻段及 2G/3G/4G 全頻段,滿足多標(biāo)準(zhǔn)無線信號收發(fā)需求。
- 時鐘與同步 :集成 4 個分?jǐn)?shù) N 型 RF PLL(用于 TX/RX 本振)與 1 個整數(shù) N 型 PLL(用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器時鐘生成),支持 JESD204B/C 串行接口 subclass 1 多器件同步,確保多通道或多設(shè)備間時序一致性。
二、各功能模塊性能與配置
1. 發(fā)射鏈(TX Chain)
- 核心組件 :每通道含 2 個 14 位、3.3GSPS IQ DAC,可編程重構(gòu)濾波器與 DAC 鏡像抑制濾波器,IQ 調(diào)制器及 39dB 增益范圍的寬帶 RF 放大器。
- 失真補償 :集成正交失配補償(QMC)與本振泄漏抵消算法,可借助 FB 通道實時跟蹤并校正 TX 鏈路的 IQ 失衡與 LO 泄漏,無需離線校準(zhǔn)。
- 輸出特性 :支持最高 730MHz(AFE7769D)DPD 擴展帶寬,滿足大帶寬 5G NR 信號(如 100MHz/200MHz 載波聚合)的線性傳輸。
2. 接收鏈(RX Chain)
- 信號處理路徑 :每通道含 28dB 范圍數(shù)字步進衰減器(DSA)、寬帶無源 IQ 解調(diào)器、帶可編程帶寬的抗混疊低通濾波器,驅(qū)動連續(xù)時間 sigma-delta ADC。
- 帶寬與檢測 :瞬時帶寬最高 300MHz(AFE7769D),集成 2 個模擬峰值功率檢測器與多個數(shù)字功率檢測器,支持外部或內(nèi)部自動 AGC 控制,同時具備 RF 過載檢測器保護器件可靠性。
- 失配校正 :QMC 算法可實時監(jiān)測并校正 RX 鏈路 IQ 失衡,無需注入特定校準(zhǔn)信號,保障接收信號精度。
3. 反饋鏈(FB Path)
- 架構(gòu)與配置 :基于 RF 采樣架構(gòu),每通道含輸入 RF DSA、14 位、3.3GSPS RF ADC,集成 2 個獨立數(shù)控振蕩器(NCO),支持快速切換兩個觀測 RF 輸入頻段。
- 功能作用 :輔助 TX 鏈 DPD 校準(zhǔn),通過智能數(shù)據(jù)捕獲(在不同攔截點采樣)優(yōu)化 PA 線性化效果,同時簡化 TX 鏈路失真校準(zhǔn)流程。
4. 串行接口(JESD204B/C)
- 性能參數(shù) :含 4 個 SerDes 收發(fā)器,單 lane 最高速率 29.5Gbps,支持 8B/10B(兼容 JESD204B)與 64B/66B 編碼,數(shù)據(jù)格式可選 16 位 / 12 位 / 24 位 / 32 位,可減少數(shù)據(jù)傳輸 lane 數(shù)量,降低 PCB 布線復(fù)雜度。
三、封裝與環(huán)境適應(yīng)性
1. 封裝規(guī)格
- 封裝類型 :17mm×17mm 倒裝焊球柵陣列(FCBGA,型號 ABJ),400 引腳,0.8mm 引腳間距,最大高度 2.65mm,適合高密度 PCB 設(shè)計。
- 物料與可靠性 :引腳焊球材質(zhì)為 SNAGCU,符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn), Moisture Sensitivity Level(MSL)等級 3(260°C 峰值回流焊,168 小時暴露),工作溫度范圍 - 40°C-85°C,滿足工業(yè)級環(huán)境要求。
2. 訂購信息
| 訂購型號 | 狀態(tài) | 封裝 | 引腳數(shù) | 載體類型 | 工作溫度 |
|---|---|---|---|---|---|
| AFE7728DIABJ | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
| AFE7728DIABJ.B | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
| AFE7768DIABJ | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
| AFE7768DIABJ.B | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
| AFE7769DIABJ | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
| AFE7769DIABJ.B | 量產(chǎn) | FCBGA (ABJ) | 400 | JEDEC TRAY (5+1) | -40 至 85°C |
四、應(yīng)用場景與設(shè)計支持
1. 目標(biāo)應(yīng)用
- 無線基站 :宏站遠(yuǎn)端射頻單元(RRU)、小基站(Small Cell)、有源天線系統(tǒng)(AAS mMIMO),支持多通道大規(guī)模天線部署。
- 分布式系統(tǒng) :分布式天線系統(tǒng)(DAS)、中繼器(Repeater),高集成度與低功耗特性適配空間受限場景。
2. 設(shè)計支持資源
- 文檔與更新 :可通過 TI 官網(wǎng)產(chǎn)品文件夾訂閱文檔更新通知,獲取修訂歷史與最新技術(shù)規(guī)格。
- 技術(shù)支持 :TI E2E?論壇提供專家解答與設(shè)計幫助,同時提供參考設(shè)計、Web 工具及靜電放電(ESD)防護指導(dǎo)(器件易受 ESD 損壞,需遵循規(guī)范操作)。
- PCB 設(shè)計 :提供封裝 Outline、焊盤布局(Land Pattern)與鋼網(wǎng)設(shè)計示例,推薦參考 TI 文獻 SPRU811 優(yōu)化布線與散熱設(shè)計。
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