Power by Linear d'Analog Devices propose des convertisseurs de données haut de gamme depuis plus de 20 ans. Du LTC1290, le tout premier convertisseur analogique-numérique à sortie de données série du marché, au LTC2175 qui consomme un tiers d'énergie en moins que ses modèles concurrents, Power by Linear d'Analog Devices n'a jamais cessé de révolutionner le monde des convertisseurs de données grâce à des produits de qualité supérieure qui repoussent constamment les limites de performances.
Les efforts d'innovation entrepris par Power by Linear d'Analog Devices ont donné naissance à des convertisseurs de données modernes offrant des niveaux de performances et de rapidité sans précédent qui permettent de les utiliser dans une grande diversité d'applications. La gamme de convertisseurs analogiques-numériques de Power by Linear d'Analog Devices comprend des modèles SAR de précision, des convertisseurs pipelines haut débit et des convertisseurs analogiques-numériques delta-sigma sans latence. Sa gamme de convertisseurs numériques-analogiques (DAC) comprend des modèles à haute vitesse et à haute précision de sortie de tension et de courant.
Power by Linear d'Analog Devices, qui réunit les plus grands maîtres de l'analogique, a développé son expertise dans le domaine des produits à carte imprimée linéaires pour présenter sa toute dernière innovation, le LTC2000, le convertisseur numérique-analogique le plus performant du secteur. Ce modèle est idéal pour diverses applications finales exigeant des performances élevées, comme les modems câbles et autres applications de communication, ou encore les équipements et instruments de test. Le LTC2000 se démarque essentiellement par sa capacité à générer des signaux à haute fréquence et à large bande avec un faible bruit de fond CME et une haute pureté spectrale. Comme le montre la figure 1, la pureté spectrale mesurée selon l'équation SFDR (Spurious-Free Dynamic Range), dépasse celle des modèles concurrents de plus de 10 dB à pratiquement chaque point de fréquence.
Figure 1 : LTC améliore de 10 dB ses performances SFDR par rapport aux autres modèles du secteur
Le LTC2000 offre un bruit de phase additif exceptionnellement faible et s'accompagne d'une fiche technique qui démontre explicitement les performances de bruit de phase additif décrites à la figure 2. Le maintien d'un faible bruit de phase est indispensable dans les systèmes de communication à plusieurs canaux pour limiter les interférences entre les canaux et accroître ainsi l'efficacité du transfert de données. Un faible bruit de phase permet également de résoudre les informations de proximité dans les applications radar et d'équipements de test automatiques (ATE). Un radar doppler, par exemple, implique un décryptage des informations de proximité. Une tonalité d'incident est considérablement atténuée avant d'être réfléchie à une faible excursion de fréquence. Un bruit de phase faible permet de récupérer les informations essentielles contenues dans la tonalité réfléchie.
Figure 2 : le bruit de phase additif du LTC2000 est pratiquement indétectable
Le monde des communications évolue à une vitesse vertigineuse. Les clients se doivent de suivre le rythme des nouvelles avancées technologiques, avec des produits toujours plus performants qui doivent s'accompagner des équipements et instruments de test nécessaires à leur évaluation. À l'heure où l'industrie tente de transporter des quantités de données plus importantes que jamais sur des bandes passantes de plus en plus étendues, les convertisseurs numériques-analogiques doivent s'adapter à la demande en offrant des vitesses de transmission plus rapides sur une meilleure gamme dynamique. Une haute pureté spectrale est également indispensable pour préserver l'intégrité du signal dans certaines applications comme la norme DOCSIS, ainsi que pour la transmission et la réception de données sur d'autres canaux de communication.
La famille convertisseurs numériques-analogiques LTC2000 se compose de modèles 2,5 Gsps et 2,7 Gsps 16 bits, 14 bits et 11 bits. Ces dispositifs sophistiqués offrent une pureté spectrale exceptionnelle, un courant de sortie élevé à pleine échelle, une large bande passante de sortie analogique et une faible latence. Cette gamme de produits offre une distorsion d'intermodulation 2 tons supérieure à 78 dBc de DC jusqu'à une fréquence de sortie de 1 080 MHz, un faible bruit de phase et une large bande passante de sortie 3 dB à 2,1 GHz. La famille LTC2000A prend en charge les interfaces LCDS ou DHSTL DDR jusqu'à 635 MHz à 2,7 Gsps en utilisant 32 voies (mode double port) ou à 1,35 Gsps en utilisant 16 voies (mode simple port). En mode simple port, la latence est de seulement 7,5 cycles d'horloge, contre 11 cycles d'horloge en mode double port. Il est important de maintenir une faible latence dans certaines applications (radar, par exemple) ou dans les solutions impliquant des boucles de rétroaction.
L'offre est complétée par une interface SPI offrant un maximum de flexibilité pour le contrôle et les communications. Outre une fonction de programmabilité, un système de captage de température de jonction contrôle le dispositif afin d'optimiser le signal de sortie tout en évitant les risques de surchauffe. Un générateur de motif interne simplifie le développement et le débogage du système, et une référence 1,25 V réglable est également fournie.
La famille de convertisseurs numériques-analogiques LTC2000 permet une synthèse directe des signaux RF à haute fréquence ou à large bande avec une pureté spectrale exceptionnelle de DC à 1 GHz. Le LTC2000 intègre des sorties analogiques aux performances inégalées, notamment :
-
- Une densité spectrale de bruit supérieure à −158 dBc/MHz jusqu'à 500 MHz
-
- Une gamme dynamique exploitable (SFDR) supérieure à 74 dBc jusqu'à 500 MHz
- - Une gamme dynamique exploitable (SFDR) supérieure à 68 dBc jusqu'à 1 GHz
Le courant de sortie pleine échelle du LTC2000 lui permet de générer des signaux d'une excellente intensité pour un haut niveau de conformité de ±1V. Le courant du signal de sortie est programmable sur une large plage comprise entre 10 mA et 60 mA au moyen d'une résistance externe. Un enregistreur de réglage du gain accessible via une commande logicielle permet d'ajuster le courant de sortie de 89,2 % à 114,3 % de la valeur programmée de la résistance par paliers de 0,4 %. Le convertisseur offre un courant de sortie nominal de 40 mA pour produire d'excellentes performances SFDR sur une large gamme de fréquences (voir Figure 3).
Figure 3 : avec 40 mA de courant de sortie, le LTC2000 offre des performances SFDR inégalées sur une large gamme de fréquences
La gamme LTC2000 offre une linéarité exceptionnelle, y compris à des fréquences de sortie élevées, ce qui lui permet de produire des résultats exceptionnels dans les applications les plus exigeantes (voir Figure 4).
Cliquez ICI pour agrandir l'image
Figure 4 : une pureté de signal exceptionnelle pour une excellente qualité de signal dans les applications du monde réel (CMTS, large bande et radar)
La conception repose sur une méthode intelligente de mise sous tension des circuits analogiques et numériques qui garantit une excellente immunité au bruit. Les tensions d'alimentation communes de 1,8 V et 3,3 V sont réparties en blocs d'alimentation distincts pour les blocs numériques et analogiques internes. Une cinquième entrée de tension de 1,71 V à 3,465 V dédiée au bloc SPI garantit une dissipation de puissance totale de 2,2 W sur les cinq entrées de tension à un taux d'échantillonnage complet.
Prise en charge de la conception
Pour tester la famille LTC2000, Power by Linear d'Analog Devices a mis au point une série de cartes de démonstration prenant en charge des applications FPGA 16 bits, 14 bits et 11 bits. Chaque carte accepte les entrées LVDS DDR à des taux de 2,5 Gsps (famille LTC2000) ou 2,7 Gsps (famille LTC2000A).
Ces cartes de démonstration offrent des capacités de démarrage rapide qui permettent de générer des signaux en un court laps de temps tout en réduisant au minimum le matériel de test nécessaire. Des régulateurs de tension embarqués délivrent les niveaux de tension nécessaires à partir d'une simple entrée de 5 V, ce qui limite les besoins d'alimentation de la carte à une seule source. L'utilisateur a la possibilité d'alimenter les blocs numériques et analogiques 1,8 V et 3,3 V, ainsi que le bloc SPI, avec des tensions d'entrée spécifiques. Les points de test individuels sont répartis pour simplifier la mesure des signaux. Une interface USB permet une communication via l'interface SPI et le logiciel LTDACGen [4]. La carte de démonstration du LTC2000, la DC2085, est illustrée à la Figure 5.
Figure 5 : la série de cartes de démonstration DC2085 offre une capacité de démarrage rapide en limitant les entrées aux fonctions essentielles (source : Référence [5])
Power by Linear d'Analog Devices propose des logiciels téléchargeables gratuitement pour la programmation du LTC2000. La génération des signaux peut être configurée à l'aide du logiciel LTDACGen, qui simplifie l'évaluation du LTC2000 [4]. Les utilisateurs peuvent sélectionner la fréquence d'horloge et le nombre d'échantillons de manière à créer des données de signaux de sortie sous forme de graphique ou de tableau (voir Figure 6).
Légende de la Figure 6 : le logiciel LTDACGen simplifie l'évaluation du LTC2000 (source : Référence [4]) Cliquez ICI pour agrandir la vue.
Les manuels de démonstration fournis avec les cartes de démonstration comprennent des listes de composants (nomenclatures) complètes pour chaque carte. Des schémas [8] peuvent être téléchargés sur le site Web de Power by Linear d'Analog Devices en complément du code verilog [9].
Un faible bruit de phase et une fréquence d'horloge élevée offrent des conditions idéales pour la génération d'un signal de haute pureté spectrale. Power by Linear d'Analog Devices propose deux solutions pour le pointage des cartes de démonstration DC2085 de la famille LTC2000. Le synthétiseur haute fréquence LTC6946 offre une solution d'horloge propre et flexible couvrant une gamme de 370 MHz à 6,39 GHz au moyen d'un VCO interne. Ce produit dispose de sa propre carte de démonstration, appelée DC1705C [6]. Pour un bruit de phase d'horloge encore inférieur, le LTC6945 peut être utilisé en complément d'un VCO. Le LTC2000 se synchronise automatiquement en interne avec le signal d'horloge externe appliqué.
L'entrée de signaux numériques d'un FPGA est créée à l'aide du kit de développement FPGA Altera Stratix® IV GX. Ce kit, complété par le logiciel de référence fourni, permet aux clients de convertir rapidement des données numériques en signaux analogiques de grande pureté spectrale.
Résumé
Power by Linear d'Analog Devices offre une gamme avancée de convertisseurs numériques-analogiques réunis sous le nom LTC2000, qui comprend des produits 2,5 Gsps et 2,7 Gsps conçus pour les applications 16 bits, 14 bits et 11 bits. Cette famille de solutions de pointe permet aux clients de développer des produits haut de gamme aussi bien pour les applications de modem câble que pour les radars, applications sans fil à large bande, instrumentations et équipements de test automatiques. Grâce à des cartes de démonstration et à des logiciels programmables, les utilisateurs ont la possibilité de générer facilement des signaux analogiques d'une grande pureté spectrale en un minimum de temps.
Cliquez ici pour acheter dès maintenant le LTC2000.
1. LTC2000-HS_DAC_FamAd, Power by Linear d'Analog Devices LTC2000 Family Advertisement
2. Tableau de sélection des DAC de sortie de tension Power by Linear d'Analog Devices
3. Fiche technique du LTC2000A 2000f 2,5 Gbsps pour applications 16, 14, 11 bits
4. LTDDACGen, logiciel de programmation de la famille de convertisseurs numériques-analogiques 2,7 Gsps LTC2000
5. « Demo Manual DC2085 », manuel de la carte de démonstration DC2085 du LTC2000
6. DC1705B, manuel de la carte de démonstration d'horloge LTC6946IUFD
7. « Stratix® IV GX FPGA Development Kit », kit de programmation FPGA Altera
8. Schéma de la carte de démonstration DC2085A
9. Code Verilog du LTC2000
10. « High Speed DAC for Wide Bandwidth Signal Generation », vidéo produit Power by Linear d'Analog Devices de la famille LTC2000