Power by Linear de Analog Devices ha estado creando convertidores de datos industriales líderes durante más de 20 años. Comenzando con el primer ADC de salida serie de la industria, el LTC1290, y seguido por el LTC2175 que consumía un tercio de la potencia de los ADC de la competencia, Power by Linear de Analog Devices ha seguido revolucionando el negocio de los convertidores de datos al crear productos superiores.
El compromiso de Power by Linear de Analog Devices con la innovación ha producido convertidores de datos modernos que ofrecen un rendimiento y velocidad sin precedentes para ayudar a encontrar soluciones en una multitud de aplicaciones. La cartera de ADC de Power by Linear de Analog Devices incluye SAR de precisión, segmentación de alta velocidad y ADC delta sigma sin latencia. Su cartera de DAC se compone de DAC de salida de tensión y corriente de precisión y alta velocidad.
En una de sus más recientes innovaciones, Power by Linear de Analog Devices, sede de los maestros de la tecnología analógica, ha ampliado sus conocimientos en productos CI lineales para crear el convertidor digital a analógico (DAC), el LTC2000. Las aplicaciones finales que van desde módem de cable y otras aplicaciones basadas en comunicaciones hasta equipos de prueba e instrumentación aprovecharán este salto en el rendimiento. La clave para el liderazgo del LTC2000 es la generación de señales de alta frecuencia y banda ancha con un bajo ruido de fondo y alta pureza espectral. Como se muestra en la figura 1, la pureza espectral, según las mediciones de un rango dinámico libre de armónicos no deseados (SFDR), supera a la competencia en más de 10dB a casi cualquier punto de frecuencia.
Figura 1: LTC supera a la oferta de la industria en SFDR al ofrecer 10dB de mejora en el rendimiento
El LTC2000 tiene un ruido de fase aditivo singularmente bajo y su hoja de datos explícitamente demuestra el rendimiento del ruido de fase aditivo tal como lo representa la figura 2. Mantener un ruido de fase bajo es necesario en sistemas de comunicaciones multicanal en los que limita la interferencia de un canal a otro, lo que aumenta la eficiencia de transferencia de datos del sistema. Asimismo, el ruido de fase bajo ayuda a resolver la información de acercamiento en aplicaciones de equipos de radar y de pruebas automáticas (ATE). Un radar Doppler, por ejemplo, se basa en descifrar la información de acercamiento si un tono de incidente es atenuado enormemente antes de reflejarse a una pequeña desviación de frecuencia. El ruido de fase bajo ayuda a captar información esencial en el tono reflejado.
Figura 2: El ruido de fase aditivo del LTC2000 es prácticamente indetectable
Las comunicaciones están evolucionando a una tasa astronómica. Los clientes deben mantenerse al día con los nuevos adelantos de la industria, que desarrolla productos de rendimiento cada vez más alto, además del equipo e instrumentación de pruebas necesarios para evaluar estos productos. A medida que la industria intenta transportar más datos que nunca antes por anchos de banda cada vez más amplios, los DAC deben mantener el ritmo de la demanda de tasas de transmisión más rápidas con un mejor rango dinámico. Una alta pureza espectral es fundamental para mantener una buena integridad de la señal en aplicaciones como DOCSIS y para la transmisión y recepción en otros canales de comunicaciones.
La familia LTC2000 se compone de DAC de 2,5 Gsps y 2,7 Gsps de 16 bits, 14 bits y 11 bits. Estos dispositivos avanzados ofrecen una pureza espectral excepcional, corriente de salida alta de escala completa, gran ancho de banda de salida analógica y latencia baja. Esta familia de productos presenta una distorsión de intermodulación (IMD) mejor que 78dBc de 2 tonos de CC hasta 1080 MHz de frecuencia de salida, ruido de fase bajo y un gran ancho de banda de salida de 2,1 GHz de 3dB. La familia LTC2000A acepta hasta una interfaz de DDR LVDS o DHSTL de 635 MHz a 2,7 Gsps cuando se usan 32 canales (modo de puerto doble) o 1,35 Gsps cuando se usan 16 canales (modo de puerto simple). En el modo de puerto único, la latencia es de solo 7,5 ciclos de reloj, mientras que en el modo de puerto doble siguen siendo unos bajos 11 ciclos de reloj. Mantener una latencia baja es importante en aplicaciones como RADAR o en soluciones relacionadas con bucles de retroalimentación.
Completa el paquete un interfaz SPI que ofrece flexibilidad en el control y las comunicaciones. Además de la programabilidad, supervisa la detección de temperatura de las uniones del dispositivo para optimizar la señal de salida a la vez que evita el calentamiento excesivo. También se incluye un generador de patrones interno para simplificar el desarrollo y la depuración de sistemas y una referencia ajustable de 1,25 V.
La familia LTC2000 de DAC permite la síntesis directa de señales RF de alta frecuencia o banda ancha con pureza espectral excepcional desde CC hasta 1 GHz. El LTC2000 tiene salidas analógicas inigualables, incluidos:
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- La densidad espectral de ruido es mejor que −158 dBc/MHz hasta 500 MHz
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- El rango dinámico libre de armónicos no deseados (SFDR) es mejor que 74 dBc hasta 500 MHz
- - El rango dinámico libre de armónicos no deseados (SFDR) es mejor que 68 dBc hasta 1 GHz
La corriente de salida a escala completa del LTC2000 le permite generar señales con una excelente fuerza de la señal que logra un alto nivel de cumplimiento de ±1V. La corriente de la señal de salida es programable en un amplio rango de 10 mA a 60 mA mediante una resistencia externa. Un registro del ajuste de la ganancia al que se puede acceder mediante un control de software permite que la corriente de salida se ajuste desde el 89,2% al 114,3% del valor programado de la resistencia en incrementos del 0,4%. La corriente de salida nominal es 40 mA, que produce niveles de SFDR de alto rendimiento en un amplio rango de frecuencias tal como se muestra en la Figura 3.
Figura 3: A 40 mA de corriente de salida, el SFDR genera un rendimiento inigualable en un amplio rango de frecuencias
La familia LTC2000 demuestra una linealidad excepcional, incluso a frecuencias de salida altas, lo cual lleva a resultados sobresalientes en aplicaciones exigentes tal como se muestra en la Figura 4.
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Figura 4: Excepcional pureza de la señal lleva a resultados de alta calidad de señal en aplicaciones del mundo real, como CMTS, banda ancha y radares
Completa el diseño un método inteligente para encender los circuitos analógicos y digitales que ofrece una sólida inmunidad al ruido. Las tensiones de suministro de energía comunes de 1,8 V y 3,3 V están separadas en suministros distintos para los bloques digital y analógico. Un quinto de la entrada de tensión de 1,71 V a 3,465 V para el bloque significa un disipación de potencia total de 2,2 W en las cinco entradas de potencia a una tasa de muestra completa.
Soporte de diseño
A fin de hacer una operación de prueba de la familia LTC2000, Power by Linear de Analog Devices creó una serie de placas de demostración que se ajustan a aplicaciones FPGA de 16 bits, 14 bits y 11 bits. Cada una de las placas acepta entradas DDR LVDS mientras opera a una velocidad de 2,5 Gsps (familia LTC2000) o 2,7 Gsps (familia LTC2000A).
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Estas placas de demostración ofrecen una capacidad de inicio rápido que posibilita una generación de señales en un corto tiempo a la vez que reduce al mínimo los equipos de prueba necesarios. Los reguladores de tensión incorporados ofrecen los niveles de tensión que la LTC2000 necesita desde una entrada de 5 V, lo que limita los requisitos de la placa de demostración a un único suministro. El usuario tiene la opción de proporcionar tensiones de entrada a los suministros digitales y analógicos de 1,8 V y 3,3 V así como al suministro SPI. Se extraen puntos de prueba individuales para medir las señales. Un interfaz de USB permite la comunicación mediante la interfaz SPI y software LTDACGen [4]. La placa de demostración LTC2000, DC2085, se ilustra en la Figura 5.
Figura 5: La serie DC2085 de placas de demostración ofrece una capacidad de inicio rápido al limitar las entradas a funciones esenciales (fuente: Referencia [5])
Power by Linear de Analog Devices ofrece software gratuito descargable para programar el LTC2000. La generación de señales se puede arreglar con el LTDACGen Software que simplifica la evaluación del LTC2000 [4]. Los usuarios seleccionan la frecuencia del reloj y la cantidad de muestras para crear datos de salida gráficos y en tablas tal como se representa en la Figura 6.
Leyenda de la Figura 6: LTDACGen Software simplifica la evaluación de la LTC2000 (fuente: Referencia [4]) Haga clic AQUÍ para ver una imagen más grande
Los manuales de usuario que vienen con las placas de demostración incluyen listas completas de piezas (lista de materiales) para cada placa de demostración. Hay diagramas esquemáticos [8] descargables disponibles en el sitio web de Power by Linear de Analog Devices junto con código Verilog [9].
La generación de una señal con una alta pureza espectral se logra de forma óptima con un ruido de fase bajo y reloj de alta velocidad. Power by Linear de Analog Devices ofrece dos soluciones para el reloj de la familia LTC2000 DC2085 de placas de demostración. El sintetizador de alta frecuencia LTC6946 ofrece una solución de reloj flexible de los 370 MHz a 6,39 GHz con un VCO de intervalo. Este producto tiene su propia placa de demostración, la DC1705C [6]. Para un ruido de fase incluso más bajo, se puede usar en cambio la LTC6945 combinada con un VCO. La LTC2000 realiza sincronización interna automática a la señal del reloj externa aplicada.
La entrada de señal digital de una FPGA se crea mediante el Kit de desarrollo Altera Stratix® IV GX FPGA[7]. Este kit, junto con el software de referencia proporcionado permite que los clientes estén listos rápidamente para realizar la transición de datos digitales a señales analógicas de alta pureza espectral.
Resumen
Power by Linear de Analog Devices ofrece una línea avanzada de DAC con la familia LTC2000 de productos de 2,5 Gsps y 2,7 Gsps para aplicaciones de 16 bits, 14 bits y 11 bits. Esta familia de soluciones avanzadas permite a los clientes desarrollar productos de vanguardia para módem de cable así como para aplicaciones de radar, inalámbricas de banda ancha, instrumentación y equipos de pruebas automáticas. Junto con las placas de demostración y software programable, los clientes pueden lograr generar señales analógicas con alta pureza espectral en poco tiempo.
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1. LTC2000-HS_DAC_FamAd, publicidad de la familia LTC2000 de Power by Linear de Analog Devices
2. Tabla de selectores de “DAC de tensión de salida” de Power by Linear de Analog Devices
3. Hoja de datos de LTC2000A-16 2000f de 2,5 Gbsps para 16/14/11 bits
4. Software “LTDDACGen” para programar la familia LTC2000 de DAC de 2,7 Gsps
5. “Manual de demostración DC2085”, manual de la placa de demostración LTC2000 DC2085
6. “DC1705B”, manual de la placa de demostración del reloj LTC6946IUFD
7. “Stratix® IV GX FPGA Development Kit”, kit de programación de la FPGA Altera
8. Esquema de la placa de demostración DC2085A
9. Código Verilog para la LTC2000
10. “DAC de alta velocidad para generación de señales de gran ancho de banda”, video de los productos de la familia LTC2000 de Power by Linear de Analog Devices