複数のサプライヤー リストを整理して重要なシグナル チェーン コンポーネントを見つける作業は、複雑で時間のかかる作業になる可能性があります。利用可能なコンポーネントとデバイス構成の数は膨大ですが、シグナル チェーン コンポーネントの選択は、いくつかの注目すべきパフォーマンス機能だけに依存するわけではありません。
使用を評価するすべてのコンポーネントのモデルを収集または構築することは、ほとんど便利ではありません。合理化された設計ツールと、すべての主要なRF、アナログ、デジタル機能ビルディング ブロックを提供できるサプライヤーを活用することで、シグナル チェーンの開発と最適化を簡素化できます。たとえば、Analog DevicesのADIsimRFを使用すると、ミックスドシグナル ドメインのアナログ/デジタル コンバーター (ADC) やデジタル/アナログ コンバーター (DAC) からRFおよびマイクロ波コンポーネントまで、さまざまなコンポーネントのシグナル チェーンへの影響を測定できます。
最新のRF/マイクロ波デバイスは、ますます複雑化するマルチドメイン電子機器を組み合わせ、コスト競争力のある製品を市場に投入するために、効率的でコンパクトな部品表 (BOM) を必要とします。最新のRFデバイスで一般的に使用されているRF、アナログ、デジタル信号チェーン コンポーネントのさまざまなサプライヤーを見つけて調整するには、エンジニアリング リソースに多大な投資が必要になる場合があります。
多くのエンジニアは特定の分野にしか精通していません。残念ながら、設計が期限内に間に合うようにするには、各ドメインの要件と複雑なシミュレーション ツールに精通したシステム エンジニアの専任時間が必要になることがよくあります。ただし、多様なソリューション、リファレンス信号チェーンと回路例の膨大な知識ベース、合理化されたシミュレーション ツールを提供するサプライヤーとのインテリジェントな調達により、設計サイクルを短縮し、設計を容易にし、迅速なプロトタイピングを実現できます。
合理化された設計ツールにより、迅速な洞察と設計サイクルの短縮が可能
利用できるシミュレーションおよび設計ツールは多数ありますが、これらのツールの多くは特定のドメイン向けに構築されていたり、学習曲線が急でセットアップ要件が複雑であったりします。コンポーネント間の決定が、電力、ノイズ レベル、直線性、またはその他のシグナル チェーン パラメータに対するコンポーネントの影響に基づいている場合、システム エンジニアは、手動で入力したデータシート情報を使用して作成したスプレッドシートを使用することが多いです。このプロセスは一般に非常に時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。Analog Devices Inc. は最近、無料のADIsimRF設計シミュレーションおよび合成ソフトウェアをアップグレードしました。このソフトウェアは、組み込みデバイス モデルの大規模なライブラリと、重要な信号チェーン機能に関するデータとプロットを迅速に生成する機能を組み合わせたものです。
キャプション: ADIsimRFを使用すると、信号チェーンのカスケード電力、直線性、およびノイズ特性に関する迅速な洞察を得ることができます。
簡単に構成できるシグナルチェーンパラメータプロットが意思決定を支援
カスケード パラメータ分析は、信号チェーンが必要な仕様基準を満たしているかどうかを判断するのに役立つ機能です。ただし、コンポーネント間の決定を行うには、各パラメータを段階的に制御する必要があることがよくあります。ADIsimRFには、レベル プラン、電力スイープ、ゲイン スイープ、周波数スイープ プロットの機能があり、これらを使用して、カスケード接続されたすべての重要な信号チェーン パラメータに対する各ステージの影響を特定できます。
キャプション: レベル プラン プロットを使用すると、信号チェーンの各ステージがカスケードされたパフォーマンスにどのように影響するかを理解できます。
たとえば、レベル プラン プロットでは、各ステージでのシグナル チェーン パラメータへの影響が、付随するコンポーネント ラベルとともにラベル付けされます。これは、シグナル チェーン内の他のコンポーネントと比較してパフォーマンスが弱いコンポーネントを識別するのに特に役立ちます。スイープベースのプロットを使用すると、RF入力に対するパフォーマンスの変化を測定できます。
キャプション: RFパワー スイープは、入力信号レベルが変化するときのノイズと歪みのトレードオフの優れた概要を提供します。
キャプション: 周波数スイープは、すべての信号チェーン コンポーネントのゲイン、ノイズ、歪みを重ねて表示し、バンド全体のパフォーマンスの概要を示します。
ADIsimRFには400を超えるモデルを含む大規模なコンポーネント ライブラリがあらかじめ用意されていますが、カスタム コンポーネントをステージに簡単に追加できます。この機能は、部品を選択するときや新しい設計の初期段階で、信号チェーンの予算を見積もるために使用できます。また、仮想コンポーネントと事前仕様コンポーネントを使用して、顧客のシグナル チェーンへの影響を簡単に評価できます。
キャプション: 組み込みコンポーネント モデルの大規模なライブラリにより、カスケード信号チェーン パラメータが新しいコンポーネントの影響で即座に更新されるため、理想的なコンポーネントを迅速かつ簡単に選択できます。
ADIsimRFには、設計に関連する数値を迅速に検索および予測するために使用できる、多くの貴重な内部参照機能と計算機も含まれています。Analog Devices Inc. は、時間を節約し、貴重な設計支援および学習ツールとして使用できる、構築済みのリファレンス信号チェーンを組み込むことでADIsimRFを強化することにも注力しています。入力または出力参照設定を切り替えることができるため、送信機と受信機の信号チェーンはどちらも簡単にシミュレートできます。
キャプション: 無数のチャートを参照する代わりに、ADIsimRFは簡単に呼び出せるリファレンスとさまざまな便利な計算機を提供します。
シグナルチェーンリファレンスシグナルチェーンは回路の再利用による時間節約を実現します
設計サイクルを短縮し、優れた回路設計手法を学ぶ上でリファレンス回路が役立つケースは数多くあります。Analog Devices Inc. は、3.5 GHzで動作する小型RFデジタル - アナログ コンバータ (DAC) ベースの送信機など、レーダーから計測機器までのアプリケーションに対応する幅広いリファレンス信号チェーンを提供しています。これらのリファレンスでは、基本的な回路の類型が提供されるだけでなく、信号チェーン内の各要素のコンポーネント推奨事項も提供されます。これらのリファレンス信号チェーンは、信号チェーンの個々のコンポーネントとセグメントの機能とパフォーマンスを理解するためにも使用できます。
キャプション: RF DACトランスミッター リファレンス信号チェーンは、新しい設計に適応または追加することができ、このようなデバイスを最初から設計する必要なく、貴重な信号分析機能をもたらします。Analog Devices Inc. のリファレンス信号チェーンは、RF設計のコンポーネントと周波数ステージ間の相互作用をより深く理解するための学習ツールとしても使用できます。
AD9162 RF DACのJESD204B SERDESデジタル データ インターフェイスを活用することで、DACベースの送信機リファレンス信号チェーンの出力で6 GSPSまでの高速デジタル信号を直接RFに合成できます。RF DACの差動出力は、BAL-009SMGバランによってシングルエンド50オームのインピーダンスに変換され、その後ADL5601ゲイン ブロック アンプによって増幅されます。HMC1114窒化ガリウム (GaN) パワー アンプ (PA) の入力にある減衰器により、信号電力がGaN PAの入力電力制限を超えないようにします。HMC1114 GaN PAの帯域幅により、RF DAC設計の周波数範囲は2.7 GHz ～ 3.8 GHzとなり、50% を超える電力付加効率 (PAE) で合計1.1 GHzの帯域幅を実現します。このリファレンス信号チェーンは、DOCSIS 3.1、無線通信インフラストラクチャ、計測機器、レーダー/ジャマー アプリケーションなどのブロードバンド通信システム用の高度に構成可能な送信機として使用できます。
多様なシグナルチェーンコンポーネントオプションにより設計上のジレンマを軽減
Analog Devices Inc. などのサプライヤは、さまざまな信号チェーン コンポーネントを提供しており、重要なRF信号チェーン設計の調達と部品表 (BOM) の側面を簡素化できます。たとえば、Analog Devices Inc. は、7.5 GHzまでの直接RF合成が可能なデジタル - アナログ変換、高ダイナミック レンジのゲイン ブロック アンプ、優れたゲイン平坦性を備えた高効率GaN PAなど、主要なコンポーネントを提供しています。これらのコンポーネントの高度に統合された機能により、高い直線性と低いカスケードノイズ指数を維持しながら、設計の電力要件を満たすために必要な信号チェーンコンポーネントの数が削減されます。
16ビット12 GSPS RF DACにより7.5 GHzまでの直接デジタル合成が可能
RF DACリファレンス信号チェーンの中心となるのは、最大8つの構成可能なJESD204Bシリアライザ/デシリアライザ (SERDES) データ インターフェイスとSPI構成インターフェイスを備えたAD9162 16ビットRF DACです。JESD204Bインターフェイスと2倍の補間フィルタを組み合わせたクワッド スイッチ アーキテクチャにより、特定のモードでは6 GSPSでの直接RF合成と12 GSPSの有効DAC更新レートを実行できます。AD9162は、広い帯域幅にわたって優れた直線性を示し、ミックス モード動作で7.5 GHzまでの第2および第3ナイキスト ゾーンのRFキャリアを再構築できます。™
キャプション: AD9162 RF DACの入力にある8つのJESD204B SERDESデジタル データ インターフェイスにより、最大12 GSPSのDAC更新レートが可能になります。
出典: Analog Devices, Inc. AD9161-9162データシート
AD9162の帯域幅とダイナミック レンジ機能は、最小2つのキャリアから1.794 GHzの最大スペクトル全体まで追加のパフォーマンス マージンを備え、DOCSIS 3.1準拠を満たし、それを上回ります。さらに、RF DACはデータ レートとコンバータ クロックを低く設定できるため、システムの電力消費が削減され、フィルタリング要件の負担が軽減されます。また、AD9162の出力電流は、相補的な異なる電流出力から8 mAから38.76 mAまで調整できます。
複雑なデジタル変調方式を変換できるAD9162 RF DACは、W-CDMA、LTE、LTE-Aに対応する無線通信インフラストラクチャ アプリケーションや、マイクロ波ポイントツーポイント (P2P) デバイスに使用できます。同様に、パルス波形変換機能により、高ダイナミック レンジのレーダー波形や妨害波波形も生成できます。これらの機能により、AD9162は単一の変換コンポーネントで俊敏なRF合成を提供できるため、同等の性能のRF合成回路やデバイスに比べてBOMとシステムの複雑さが大幅に削減されます。
関連商品を見る
15d B固定ゲインブロックアンプは、統合入力バイアス回路と高ダイナミックレンジを備えています。
ADL5601は、インジウムガリウムリン (IGaP) ヘテロ接合バイポーラプロセス (HBT) で製造されており、50 MHzから4 GHzまで15 dBの高線形増幅を実現します。3.7 dBの低ノイズ指数と、900 MHzで43.0 dBmの高いOIP3仕様の両方を備えた、内部的にマッチングされたゲイン ブロック アンプは、非常に高いダイナミック レンジ機能を提供します。さらに、15 dBのゲインは、周波数、電源電圧、温度、デバイス間のプロセス変動に対して非常に安定しています。
出典: Analog Devices, Inc. ADL5601データシート
ADL5601には、内部的にマッチングされた50オームの入力と出力、および統合されたバイアス制御回路が備わっています。これらの機能により、ADL5601は外部入力/出力ACカップリング コンデンサ、電源デカップリング コンデンサ、および外部インダクタのみで完全に動作します。5V単一電源と83mA最大消費電流のみで、ゲインブロックアンプは高い耐性を持ち、-40℃から仕様範囲内で動作することができます。° C ～ +85° C.最後に、ADL5601は、熱効率の高いSOT-89パッケージで +/1 1.5 kVのクラス1C ESD定格を実現します。
関連商品を見る
高効率でコンパクトなGaN PAは、+/-0.5 dBのゲイン平坦性で1.1 GHzの帯域幅を実現します。
HMC1114 GaN PAは、54% を超えるPAEで最大10ワットの電力を供給し、+/- 0.5 dBのゲイン平坦性で2.7 GHz ～ 3.8 GHzの帯域幅を備えています。HMC1114の飽和出力は41.5 dBで、小信号ゲインは35 dB、大信号ゲインは25.5 dBと高くなっています。高効率と28 Vで150 mAの低供給電流により、モバイル無線アプリケーションのバッテリ動作を延長できます。
キャプション: ゲート バイアス バイパス コンデンサと電源デカップリング コンデンサを追加することで、HMC1114 GaN PAはコンパクトな5 x 5 mm LFSCPパッケージで最大10ワットのRF出力電力を提供できます。
出典: Analog Devices, Inc. HMC1114データシート
AC結合および50オームにマッチングされたRF入力/出力を考慮すると、HMC1114の動作に必要な追加コンポーネントは、電源とデカップリング コンデンサ、およびゲート バイアス制御入力の外部バイパス コンデンサのみです。HMC1114は-40から完全に規定されています°C ～ +85° Cをコンパクトな32リード、5 x 5 mm LFSCPパッケージに収めました。
シグナルチェーンコンポーネントのオプション、ツール、リファレンス回路により設計の容易さが向上
Analog Devices Inc. は、合理化された使いやすいシグナル チェーン解析ツール、利用可能な付加価値リファレンス シグナル チェーン アーキテクチャ、および入力から出力までのシグナル チェーン ソリューションにより、効率を高め、エンジニアがより高品質な設計をより迅速に市場に投入できるようにするエコシステムを提供します。ADISimRFでモデル化された、直接デジタル合成と3.5 GHzへの伝送を備えた機能豊富なRF DACは、堅牢なソリューション選択を備えた定評のあるサプライヤーから調達する場合に利用できるBOMの簡素化と貴重な設計リソースの例を提供します。