導(dǎo)語
頻譜分析儀作為射頻信號(hào)測量的告別S國"黃金標(biāo)準(zhǔn)",在衛(wèi)星通信、進(jìn)口電子對抗、依賴移動(dòng)通信和電磁兼容測試等領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的產(chǎn)頻作用。隨著5G/6G通信、譜分衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的析儀芯片選發(fā)展,對頻譜分析儀的核心動(dòng)態(tài)范圍、分辨率和實(shí)時(shí)性提出了更高要求。告別S國
本文將深入解析超外差式頻譜分析儀的進(jìn)口系統(tǒng)架構(gòu),重點(diǎn)介紹ZYNALOG徴格半導(dǎo)體自主研發(fā)的依賴高速ADC芯片ZGAD250S14如何突破傳統(tǒng)瓶頸,為現(xiàn)代頻譜分析系統(tǒng)提供關(guān)鍵技術(shù)支持。產(chǎn)頻
圖1:頻譜分析儀
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頻譜分析儀超外差架構(gòu)的譜分原理和特點(diǎn)
超外差架構(gòu)頻譜分析儀的基本原理為:通過本地振蕩器(LO)與混頻器的協(xié)同工作,可將任意高頻信號(hào)下變頻至固定的析儀芯片選中頻(IF)進(jìn)行處理,具有靈活的核心頻率變換能力。
其特點(diǎn)為:
前端電路無需針對每個(gè)頻段單獨(dú)優(yōu)化
中頻處理鏈可針對特定頻率進(jìn)行深度優(yōu)化
系統(tǒng)可覆蓋從kHz到GHz的告別S國寬廣頻率測試范圍
對中頻信號(hào)的處理,可分為傳統(tǒng)的模擬中頻處理和數(shù)字中頻處理。傳統(tǒng)的模擬中頻一般會(huì)使用對數(shù)放大器、包絡(luò)檢波器、視頻濾波器等,但由于其分辨率帶寬高、掃描時(shí)間長,不利于更高要求的頻譜分析應(yīng)用。接下來著重介紹數(shù)字中頻技術(shù)。
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數(shù)字中頻技術(shù):大幅突破RBW
傳統(tǒng)的模擬中頻受制于模擬LC和晶體濾波器,只能實(shí)現(xiàn)1kHz及更高的分辨率帶寬(RBW),而數(shù)字中頻技術(shù)是現(xiàn)代頻譜分析儀的重大革新,它可使最窄的分辨率帶寬達(dá)到1Hz~300Hz。該技術(shù)通過高速ADC替代中頻濾波后的模擬分辨率帶寬濾波器,經(jīng)ADC數(shù)字化后再采用數(shù)字濾波處理。這種架構(gòu)革新不僅顯著提升了測量速度和頻率分辨率,更增強(qiáng)了儀器處理復(fù)雜信號(hào)的能力。圖2:數(shù)字中頻頻譜分析儀方案
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ZGAD250S14:重新定義頻譜分析ADC標(biāo)準(zhǔn)
ADC作為數(shù)字中頻技術(shù)核心器件,憑借高采樣率和寬動(dòng)態(tài)范圍,可以將中頻信號(hào)快速數(shù)字化。作為頻譜分析儀信號(hào)鏈的"數(shù)字門戶",ZGAD250S14 ADC芯片以突破性性能樹立行業(yè)新標(biāo)桿。
關(guān)鍵參數(shù)解析:
250Msps采樣率:支持寬頻帶信號(hào)實(shí)時(shí)捕獲
90dB SFDR:確保微小信號(hào)不被雜散干擾淹沒
70dB SNR:提供卓越的信號(hào)保真度
1.8V單電源供電:簡化系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)
378mW超低功耗:解決高密度集成散熱難題
1.5GHz全功率帶寬:滿足各類中頻采樣頻率要求
圖3:基本功能框架
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實(shí)測性能展示
在11MHz輸入信號(hào)測試中,ZGAD250S14展現(xiàn)出:
極高的采樣精度
極低的本底噪聲
優(yōu)異的動(dòng)態(tài)范圍
滑動(dòng)查看11Mhz輸入信號(hào)頻率時(shí)AD性能
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完整信號(hào)鏈解決方案
優(yōu)化系統(tǒng)級設(shè)計(jì)
徵格半導(dǎo)體提供從前端驅(qū)動(dòng)到電壓基準(zhǔn)的完整信號(hào)鏈支持:
ZYNALOG差分驅(qū)動(dòng)器ZGA25XX參數(shù)
ZGA2501 | ZGA2521 | ZGA2511 | |
供電電壓 (V) | 4.7 – 5.25 | 4.7 – 5.25 | 2.7 - 5.5 |
3dB帶寬 (MHz) | 2570 | 2570 | 500 |
壓擺率 (V/μs) | 7800 | 7800 | 1100 |
靜態(tài)電流 (mA) | 52 | 52 | 24 |
總諧波失真 (HD2/HD3) | -87.2dB/-94.9dB | -87.2dB/-94.9dB | -99dB/-111dB |
電壓噪聲 (nV/√Hz)@1MHz | 1.116 | 1.116 | 5 |
輸入偏置電流 (μA) | 56 | 56 | 8 |
溫度范圍 (℃) | -40℃to+125℃ | -40℃to+125℃ | -40℃to+125℃ |
封裝 | UQFN-14 | UQFN-16 | SOIC8 |
兼容芯片 | LMH6554 | THS4508THS4509THS4511THS4513THS4520 | AD8138AD8139AD8132AD8131THS4551THS4521 |
ZYNALOG電壓基準(zhǔn)ZGR系列參數(shù)
ZGR12XX | ZGR11XX | ZGR10XX | |
溫漂 (ppm/℃) | 5 | 15 | 30 |
輸出電壓 (V) | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
供電電壓 (Vmax) | 5.5V | 5.5V | 5.5V |
精度 (max) | ±0.1% | ±0.1% | ±0.2% |
溫度范圍 (℃) | -40℃~125℃ | -40℃~125℃ | -40℃~125℃ |
封裝 | SOP-8 | SOT23-3 | SOT23-3 |
兼容芯片 | REF50XX | REF31XX | REF30XXREF33XX |
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ZYNALOG優(yōu)勢
一、品質(zhì)可靠:每顆芯片均采用全正向設(shè)計(jì),從架構(gòu)定義到物理實(shí)現(xiàn)全程自主可控,確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
二、出色性價(jià)比:保證芯片性能同時(shí),對比國際大廠同類產(chǎn)品,價(jià)格更具優(yōu)勢。
三、穩(wěn)定交付:交付周期準(zhǔn)時(shí)可靠,保證每一位客戶供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定。
四、技術(shù)支持:專業(yè)頂尖的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)提供全周期高效的客戶支持。