‌DAC5688 双通道16位800 MSPS 数字模拟转换器技术文档总结

该DAC5688为双通道16位800 MSPS的数模转换器（DAC），配备双CMOS数字数据总线，集成2x-8倍插值滤波器，配备32位复杂数控振荡器（NCO）的细频混频器，板载时钟倍增器，IQ补偿功能及内部电压参考。不同的工作模式使不同的信号处理模块能够或被旁通。DAC5688具备更优越的线性、噪声、串扰和PLL相位噪声性能。
*附件：dac5688.pdf

DAC5688双CMOS数据总线为每个DAC通道提供250 MSP的输入数据传输。提供多种输入数据选项：双总线数据、单总线交错数据、半速率的偶数和奇数复用，以及带有外部或内部时钟的输入FIFO以便接口时序。输入数据可通过板载数字插值FIR滤波器进行2倍、4倍或8倍插值，阻带衰减超过80 dB。

DAC5688允许复数输出或实数输出。可选的32位NCO/混频器在复数模式下提供频率上转换，双DAC输出产生复数希尔伯特变换对。数字逆SINC滤波器用于补偿自然的DAC sin（x）/x频率滚降。数字正交调制器校正（QMC）功能允许对相位、增益和偏移进行IQ补偿，以最大化边带抑制，并最小化外部正交调制器执行最终单边带射频上变换时的LO馈送。

DAC5688与不包含时钟倍增PLL的DAC5689针脚兼容。该DAC5688适用于工业温度范围——-40°C至85°C，并采用64针9x9毫米QFN封装。

特性

• 双重、16位、800 MSPS 的 DAC
• 双重、16位、250 MSPS CMOS 输入数据
  • 16个样本输入FIFO
  • 灵活的输入数据总线选项
• 高性能
  • 81 dBc ACLR WCDMA TM1，频率70 MHz
• 2x-32x 时钟倍增 PLL/VCO
• 可选的2x–8x插值滤波器
  • 停止带衰减>80分贝
• 带有32位NCO的复杂混合器
• 数字正交调制器校正
  • 增益、相位和偏移校正
• 数字反向SINC滤波器
• 3线或4线串行控制接口
• 芯片1.2-V参考
• 差分可扩展输出：2至20毫安
• 封装：64针9×9毫米QFN
• 应用
  • 蜂窝基站
  • 宽带无线接入（BWA）
  • WiMAX 802.16
  • 固定无线回传
  • 有线调制解调器终端系统（CMTS）

参数

方框图

‌一、产品概述‌
DAC5688是德州仪器（TI）推出的高性能双通道16位800 MSPS数模转换器，专为通信基础设施设计。该器件集成了2x-8x插值滤波器、32位复数数控振荡器（NCO）、时钟乘法锁相环（PLL）以及正交调制器校正（QMC）等高级功能，适用于蜂窝基站、WiMAX、宽带无线接入等应用场景。

‌二、核心特性‌

• ‌双通道架构‌：两个独立的16位DAC，支持最高800 MSPS更新速率。
• ‌灵活数据接口‌：支持双总线、单总线交织、半速率复用等多种输入模式，内置16样本FIFO缓冲器以简化时序设计。
• ‌高性能指标‌：
  • 81 dBc ACLR（WCDMA TM1 @ 70 MHz）
  • 2x-32x时钟乘法PLL/VCO。
• ‌集成信号处理‌：
  • 可选的2x、4x、8x插值FIR滤波器（阻带衰减 >80 dB）。
  • 复数混频器支持频率上变频。
  • 数字逆SINC滤波器补偿DAC固有频响滚降。
  • QMC模块提供增益、相位和偏移校正，优化外部调制器性能。

‌三、功能模块详解‌

1. ‌插值滤波器‌：
   • FIR1（67抽头）、FIR2（19抽头）、FIR3（11抽头）级联实现2x-8x插值。
   • 提供详细的滤波器系数表及频响曲线。
2. ‌时钟子系统‌：
   • 支持四种时钟模式：
     • ‌双同步时钟模式‌：外部提供同步的CLK2（DAC速率）和CLK1（输入数据速率）。
   • 外部时钟模式：直接采用CLK2驱动，CLKO输出数据时钟。
   • PLL时钟模式：通过内部锁相环将低频参考时钟倍频至DAC所需速率。
   • 提供PLL环路滤波器设计指南及参数计算公式。
3. ‌ 复数混频器（FMIX） ‌：
   • 集成32位NCO，频率分辨率达 fDAC/232fDAC ​ /232，支持连续频率调谐。
4. ‌ 正交调制器校正（QMC） ‌：
   • 独立调节I/Q通路的增益（11位分辨率）和相位（10位分辨率）。

‌四、电气特性‌

• ‌直流精度‌：
  • INL：±4 LSB（典型值）。
  • DNL：±2 LSB（典型值）。
• ‌交流性能‌（典型值）：
  • SFDR：83 dBc @ 10.1 MHz。
  • SNR：72 dBc @ 20.1 MHz。
  • 功耗：1300 mW（典型工作模式）。

‌五、封装与接口‌

• ‌封装形式‌：64引脚9×9mm QFN，底部带散热焊盘。
• ‌控制接口‌：3线/4线可配置串行接口，支持寄存器读写。

‌六、应用设计支持‌

• ‌参考设计‌：
  • 提供直接上变频系统框图（集成GC5016 DUC、TRF3703调制器）。
• ‌外部接口示例‌：
  • 详细说明与TRF3703系列调制器的无源匹配网络设计。
• ‌同步控制‌：
  • 支持多器件同步，确保相位对齐。

‌七、文档结构‌

• 完整数据手册包含特性说明、引脚定义、电气规范、典型性能曲线、寄存器映射、时序图及封装信息。

‌八、修订记录‌

• 文档历经多次修订（最新为Rev C），更新内容涉及参数校正、功能描述优化及图表完善。

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‌总结要点‌：DAC5688是一款高度集成的双通道高速DAC，通过数字信号处理链（插值、混频、校正）显著简化通信发射机设计，其多模式配置能力适用于复杂系统需求。