Dac ad alta velocità e basso consumo per stazioni base

L'evoluzione delle comunicazioni wireless verso larghezze di banda crescenti si riflette anche sui componenti utilizzati per realizzare i trasmettitori, chiamati oggi a fornire prestazioni più alte sotto tutti gli aspetti. Tra questi componenti, un ruolo di particolare rilievo spetta al convertitore digitale/analogico, l'elemento che segna il confine tra la catena di elaborazione del segnale digitalizzato e il dominio della radiofrequenza. La realizzazione di sistemi wireless avanzati, quali stazioni base 3G, Lte e WiMax, ripetitori a larga banda e Software Defined Radio, richiede la disponibilità di Dac capaci di offrire alta velocità, basso consumo, ingombri ridotti e funzioni atte a semplificare il sistema nel suo complesso. Texas Instruments risponde a queste richieste del mercato ampliando la propria offerta di convertitori digitale/analogico con l'aggiunta di una nuova famiglia di Dac a 16 bit a interpolazione, caratterizzata da prestazioni particolarmente elevate. La serie comprende il convertitore a quattro canali DAC3484, la versione DAC34H84 caratterizzata da un bus di ingresso più largo e il modello a due canali DAC3482. I nuovi componenti sono stati presentati a Londra lo scorso 29 marzo da Matthias Feulner, responsabile marketing di TI per il settore telecomunicazioni.

Il convertitore DAC3484
Il membro principale della famiglia, il nuovo convertitore digitale/analogico DAC3484 (16 bit, quattro canali) offre, secondo Texas Instruments, prestazioni nettamente superiori rispetto ai prodotti concorrenti oggi disponibili sul mercato. Il dispositivo raggiunge infatti una velocità di ingresso di 1,25 Gsps (miliardi di campioni al secondo), consuma 250 milliwatt per canale ed è dotato inoltre di un contenitore QFN multi-row (con due anelli di pin) che misura solo 9x9 mm. Scendendo maggiormente nei dettagli va rilevato che la configurazione dei quattro canali interallacciati consente di ridurre il numero dei pin, semplificando lo sbroglio della scheda; mentre il basso consumo e gli ingombri ridotti sono particolarmente importanti per la realizzazione delle moderne stazioni base dotate di più antenne trasmittenti, necessarie per ottenere la “antenna diversity”.Tra le altre caratteristiche di rilievo del dispositivo sono comprese la sincronizzazione multi-Dac, che semplifica i sistemi nel caso di antenne multiple o di “beam forming”; l'interpolazione da 2x a 16x, che riduce il costo dell'interfaccia verso l'Fpga/Duc; i due Nco (oscillatori numericamente controllati) indipendenti a 32 bit, che permettono di regolare con precisione la frequenza d'uscita. Infine la possibilità di correggere anche il ritardo di gruppo (oltre a offset, guadagno e fase) migliora in modo significativo la soppressione della banda laterale per i segnali a banda larga. Ricordiamo brevemente che questa modalità di soppressione della banda laterale riguarda trasmettitori che impiegano un'architettura basata sulla “complex upconversion”. Questa soluzione consente di sopprimere nel dominio digitale la banda laterale risultante dalla modulazione (il cui contenuto informativo è ridondante rispetto alla banda principale), evitando così il ricorso a complessi e costosi filtri analogici. Spesso, però, la soppressione non è completa a causa delle imprecisioni dovute alle tolleranze dei componenti passivi. La possibilità di correggere anche il ritardo di gruppo del Dac, oltre ad altri parametri, consente di raggiungere un livello di soppressione pressoché totale.

Strumenti di valutazione
Per facilitare lo sviluppo di progetti che impiegano il nuovo convertitore, Texas Instruments offre tre diversi “moduli di valutazione”, indicati dalle sigle DAC3484EVM, DAC3482EVM e DAC34H84EVM. I moduli comprendono il modulatore IQ TRF370315 e il “clock jitter cleaner” CDCE62005, oltre a vari dispositivi TI per la gestione dell'alimentazione, come convertitori Dc/Dc e Ldo a bassa rumorosità. Gli Evm sono compatibili con il kit di valutazione GC5330SEK, comprendente un completo sistema di trasmissione, ricezione e pre-distorsione digitale per la linearizzazione di un amplificatore di potenza. Texas Instruments ha inoltre realizzato un modulo generatore di pattern (cioè di dati digitali da fornire al convertitore), indicato dalla sigla TSW3100. Quest'ultimo strumento, pensato per funzionare in coppia con il modulo DAC3484EVM, fornisce 16 bit di dati a 1,25 Gsps per bit, su un bus di uscita Lvds double data rate. È anche disponibile, infine, un modello Ibis per verificare i requisiti di integrità del segnale sulla scheda.

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