250MSPSの8/10/12/14/16ビット・ デュアルD/Aコンバータ AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 概要 特長 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、それぞれピン 互換で8/10/12/14/16ビット分解能を持ち、最大サンプリング・ レート250MSPS および広いダイナミック・レンジを持つデュ アルD/Aコンバータ(DAC)です。各デバイスは、ゲインおよ びオフセット補正を内蔵し、ダイレクト・コンバージョン送信 アプリケーションに特化した機能を持ち、 ADL5370 などのア ナログ直交変調器とシームレスに接続します。 広いダイナミック・レンジ、デュアルDAC 低いノイズと相互変調歪み シングル・キャリアWCDMA ACLR=80dBc@61.44MHz IF 技術革新的なスイッチング出力段により、ナイキスト周波数を 超える有効出力を実現 デュアルポートまたはシングルポート(インターリーブ)動作 が可能なLVCMOS入力 8.6 ∼31.7mA フルスケールの設定が可能な差動アナログ電流 出力 外部オフセットをゼロにする電流ソース/シンク能力を備えた 10ビット補助電流DAC 1.2Vの高精度リファレンス電圧源を内蔵 1.8Vおよび3.3V電源動作 315mWの消費電力 小型フットプリント、鉛フリーの72ピンLFCSP 独自開発のダイナミック出力アーキテクチャにより、基本周波 数からイメージ周波数にエネルギーをシフトすることによっ て、ナイキスト周波数を超えたアナログ出力でも再生が可能で す。 シリアル・ペリフェラル・インターフェース(SPI)ポートを 介してすべての設定が可能です。また、コントローラを使用し ないアプリケーション向けに、ピン設定によるプログラマブル な機能も用意されています。 アプリケーション 製品のハイライト ワイヤレス・インフラ: WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX 広帯域通信: LMDS/MMDS、ポイントtoポイント 計測機器: RF信号発生器、任意波形発生器 1. ノイズと相互変調歪み(IMD )が低いため、広帯域信号の 高品質再生が可能 2. 独自のスイッチング出力により、動的性能が向上 3. プログラマブルな電流出力とデュアル補助DACにより、柔 軟性とシステム性能を向上 機能ブロック図 CLKP CLKN 16-BIT DAC1 IOUT1P 16-BIT DAC2 IOUT2P IOUT1N INTERFACE LOGIC PID<15:0> IOUT2N GAIN DAC 10 CMOS INTERFACE GAIN DAC OFFSET DAC AUX1P AUX1N AUX2P AUX2N 06569-001 OFFSET DAC FSA DJ CSB SCL K SDO SDIO SERIAL PERIPHERAL INTERFACE INTERNAL REFERENCE AND BIAS RE F I O P2D<15:0> 図1 REV. 0 アナログ・デバイセズ株式会社 アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の 利用に関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いま せん。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するもので もありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有 に属します。 ※日本語データシートはREVISIONが古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 © 2007 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社/ 〒105-6891 東京都港区海岸1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話03(5402)8200 大阪営業所/ 〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原3-5-36 新大阪MTビル2号 電話06(6350)6868 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 目次 特長 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 アプリケーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 概要 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 製品のハイライト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 機能ブロック図 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 改訂履歴 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 DC仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 AC仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 デジタルおよびタイミング仕様. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 絶対最大定格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 熱抵抗. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ESDに関する注意 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ピン配置と機能の説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 代表的な性能特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 用語の説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 動作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 シリアル・ペリフェラル・インターフェース. . . . . . . . . . . 18 シリアル・インターフェースの一般的な動作. . . . . . . . . . . 18 命令バイト. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 MSB/LSBの転送 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 シリアル・インターフェース・ポート・ピンの説明. . . . . 19 SPIレジスタ・マップ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 SPIレジスタの説明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 デジタル入出力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 入力データのタイミング. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 デュアルポート・モードのタイミング. . . . . . . . . . . . . . . . . 22 シングルポート・モードのタイミング. . . . . . . . . . . . . . . . . 22 SPIポート、リセット、ピン・モード . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 DACクロック入力の駆動 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 フルスケール電流の発生. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 DACの伝達関数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 アナログ動作モード. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 補助DAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 消費電力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 外形寸法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 オーダー・ガイド. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 改訂履歴 ―Revision 0: Initial Version 5/07― ―2― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 仕様 DC仕様 特に指定のない限り、TMIN∼TMAX、AVDD33=3.3V、DVDD33=3.3V、DVDD18=1.8V、CVDD18=1.8V、IFS=20mA、フルス ケール・デジタル入力、最大サンプリング・レート。 表1. AD9741、AD9743、AD9745 AD9741 Parameter Min RESOLUTION Typ AD9743 Max Min Typ AD9745 Max Min Typ Max Unit 8 10 12 Bits Differential Nonlinearity (DNL) ±0.03 ±0.05 ±0.13 LSB Integral Nonlinearity (INL) ±0.05 ±0.10 ±0.25 LSB ±0.001 ±0.001 ±0.001 %FSR ACCURACY MAIN DAC OUTPUTS Offset Error Offset Error Temperature Coefficient 1.0 1.0 1.0 ppm/℃ Gain Error ±2.0 ±2.0 ±2.0 %FSR Gain Error Temperature Coefficient 100 100 100 ppm/℃ Gain Matching (DAC1 to DAC2) ±1.0 Full-Scale Output Current 8.6 Output Compliance Voltage –1.0 Output Resistance ±1.0 31.7 8.6 +1.0 –1.0 10 ±1.0 31.7 8.6 +1.0 –1.0 10 %FSR 31.7 mA +1.0 V 10 MΩ AUXILIARY DAC OUTPUTS Resolution 10 10 10 Bits Full-Scale Output Current –2.0 +2.0 –2.0 +2.0 –2.0 +2.0 mA Output Compliance Voltage Range―Sink Current 0.8 1.6 0.8 1.6 0.8 1.6 V 1.6 0 1.6 0 1.6 V Output Compliance Voltage Range―Source Current 0 Output Resistance Monotonicity 1 1 10 1 10 MΩ 10 Bits REFERENCE INPUT/OUTPUT Output Voltage 1.2 1.2 1.2 V Output Voltage Temperature Coefficient 10 10 10 ppm/℃ External Input Voltage Range 1.15 Input or Output Resistance 1.3 1.15 5 1.3 1.15 5 1.3 5 V kΩ POWER SUPPLY VOLTAGES AVDD33, DVDD33 3.13 3.47 3.13 3.47 3.13 3.47 V CVDD18, DVDD18 1.70 1.90 1.70 1.90 1.70 1.90 V POWER SUPPLY CURRENTS IAVDD33 56 60 56 60 56 60 mA IDVDD33 10 14 10 14 11 15 mA ICVDD18 18 22 18 22 18 22 mA IDVDD18 28 32 29 33 30 34 mA 345 300 345 305 350 mW POWER DISSIPATION fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 300 DAC Outputs Disabled 115 115 120 mW Full Device Power-Down 3 3 3 mW OPERATING TEMPERATURE REV. 0 –40 +85 ―3― –40 +85 –40 +85 ℃ AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 特に指定のない限り、TMIN∼TMAX、AVDD33=3.3V、DVDD33=3.3V、DVDD18=1.8V、CVDD18=1.8V、IFS=20mA、フルス ケール・デジタル入力、最大サンプリング・レート。他の製品と比較できるようにAD9745の仕様を表2に再掲します。 表2. AD9745、AD9746、AD9747 AD9745 Parameter Min RESOLUTION Typ AD9746 Max Min Typ AD9747 Max Min Typ Max Unit 12 14 16 Bits Differential Nonlinearity (DNL) ±0.13 ±0.5 ±2.0 LSB Integral Nonlinearity (INL) ±0.25 ±1.0 ±4.0 LSB Offset Error ±0.001 ±0.001 ±0.001 %FSR Offset Error Temperature Coefficient 0.1 0.1 0.1 ppm/℃ Gain Error ±2.0 ±2.0 ±2.0 %FSR ACCURACY MAIN DAC OUTPUTS Gain Error Temperature Coefficient 100 100 100 ppm/℃ Gain Matching (DAC1 to DAC2) ±1.0 ±1.0 ±1.0 %FSR Full-Scale Output Current 8.6 31.7 8.6 31.7 8.6 31.7 mA Output Compliance Voltage –1.0 +1.0 –1.0 +1.0 –1.0 +1.0 V Output Resistance 10 10 10 MΩ 10 10 10 Bits AUXILIARY DAC OUTPUTS Resolution Full-Scale Output Current –2.0 +2.0 –2.0 +2.0 –2.0 +2.0 mA Output Compliance Voltage Range―Sink Current 0.8 1.6 0.8 1.6 0.8 1.6 V 1.6 0 1.6 0 1.6 V Output Compliance Voltage Range―Source Current 0 Output Resistance Monotonicity 1 1 10 1 10 MΩ 10 Bits REFERENCE INPUT/OUTPUT Output Voltage 1.2 Output Voltage Temperature Coefficient External Input Voltage Range 1.2 10 1.15 Input or Output Resistance 1.2 10 1.3 1.15 5 V 10 1.3 1.15 5 ppm/℃ 1.3 5 V kΩ POWER SUPPLY VOLTAGES AVDD33, DVDD33 3.13 3.47 3.13 3.47 3.13 3.47 V CVDD18, DVDD18 1.70 1.90 1.70 1.90 1.70 1.90 V POWER SUPPLY CURRENTS IAVDD33 56 60 56 60 56 60 mA IDVDD33 11 15 12 16 12 16 mA ICVDD18 18 22 18 22 18 22 mA IDVDD18 30 34 31 35 32 36 mA fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 305 350 310 355 310 355 mW DAC Outputs Disabled 120 125 125 mW Full Device Power-Down 3 3 3 mW POWER DISSIPATION OPERATING TEMPERATURE –40 +85 ―4― –40 +85 –40 +85 ℃ REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 AC仕様 特に指定のない限り、TMIN∼TMAX、AVDD33=3.3V、DVDD33=3.3V、DVDD18=1.8V、CVDD18=1.8V、IFS=20mA、フルス ケール・デジタル入力、最大サンプリング・レート。 表3. AD9741、AD9743、AD9745 AD9741 Parameter Min Typ AD9743 Max Min Typ AD9745 Max Min Typ Max Unit SPURIOUS FREE DYNAMIC RANGE (SFDR) fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 70 80 82 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 70 70 70 dBc 64 64 66 dBc 80 80 86 dBc 1 fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz INTERMODULATION DISTORTION (IMD) fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 80 80 80 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz1 72 72 74 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 80 80 80 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 80 80 80 dBc 80 80 80 dBc 54 66 76 dBc CROSSTALK 1 fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz ADJACENT CHANNEL LEAKAGE RATIO (ACLR) SINGLE CARRIER WCDMA fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 15.36 MHz fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 61.44 MHz 54 66 76 dBc fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 184.32 MHz1 54 64 72 dBc fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 15.36 MHz –132 –144 –155 dBm/Hz fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 61.44 MHz –132 –144 –155 dBm/Hz –135 –147 –155 dBm/Hz NOISE SPECTRAL DENSITY (NSD) 1 fDAC= 245.76 MSPS, fOUT = 184.32 MHz 1 ミックス・モード REV. 0 ―5― AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 特に指定のない限り、TMIN∼TMAX、AVDD33=3.3V、DVDD33=3.3V、DVDD18=1.8V、CVDD18=1.8V、IFS=20mA、フルス ケール・デジタル入力、最大サンプリング・レート。他の製品と比較できるようにAD9745の仕様を表4に再掲します。 表4. AD9745、AD9746、AD9747 AD9745 Parameter Min Typ AD9746 Max Min Typ AD9747 Max Min Typ Max Unit SPURIOUS FREE DYNAMIC RANGE (SFDR) fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 82 82 82 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 70 70 70 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz1 66 66 66 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz 86 86 86 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 80 80 80 dBc 74 74 74 dBc 80 80 80 dBc INTERMODULATION DISTORTION (IMD) 1 fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz CROSSTALK fDAC = 250 MSPS, fOUT = 20 MHz fDAC = 250 MSPS, fOUT = 70 MHz 80 80 80 dBc fDAC = 250 MSPS, fOUT = 180 MHz1 80 80 80 dBc fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 15.36 MHz 76 78 82 dBc fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 61.44 MHz 76 78 80 dBc 72 74 74 dBc –155 –163 –165 dBm/Hz ADJACENT CHANNEL LEAKAGE RATIO (ACLR) SINGLE CARRIER WCDMA 1 fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 184.32 MHz NOISE SPECTRAL DENSITY (NSD) fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 15.36 MHz 1 fDAC = 245.76 MSPS, fOUT = 61.44 MHz –155 –160 –162 dBm/Hz fDAC= 245.76 MSPS, fOUT = 184.32 MHz1 –155 –158 –160 dBm/Hz ミックス・モード ―6― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 デジタルおよびタイミング仕様 特に指定のない限り、TMIN∼TMAX、AVDD33=3.3V、DVDD33=3.3V、DVDD18=1.8V、CVDD18=1.8V、IFS=20mA、フルス ケール・デジタル入力、最大サンプリング・レート。 表5. AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 Parameter Min Typ Max Unit 400 800 1600 mV 800 mV 300 400 500 mV DAC CLOCK INPUTS (CLKP, CLKN) Differential Peak-to-Peak Voltage Single-Ended Peak-to-Peak Voltage Common-Mode Voltage Input Current 1 µA Input Frequency 250 MHz DATA CLOCK OUTPUT (DCO) Output Voltage High 2.4 V Output Voltage Low Output Current DAC Clock to Data Clock Output Delay (tDCO) 2.0 2.2 0.4 V 10 mA 2.8 ns DATA PORT INPUTS Input Voltage High 2.0 V Input Voltage Low Input Current Data to DAC Clock Setup Time (tDBS Dual-Port Mode) 400 Data to DAC Clock Hold Time (tDBH Dual-Port Mode) 1200 0.8 V 1 µA ps ps DAC Clock to Analog Output Data Latency (Dual-Port Mode) 7 Cycles Data or IQSEL Input to DAC Clock Setup Time (tDBS Single-Port Mode) 400 ps Data or IQSEL Input to DAC Clock Hold Time (tDBH Single-Port Mode) 1200 ps DAC Clock to Analog Output Data Latency (Single-Port Mode) 8 Cycles 40 MHz SERIAL PERIPHERAL INTERFACE SCLK Frequency (fSCLK) SCLK Pulse Width High (tPWH) 10 ns SCLK Pulse Width Low (tPWL) 10 ns CSB to SCLK Setup Time (tS) 1 ns CSB to SCLK Hold Time (tH) 0 ns SDIO to SCLK Setup Time (tDS) 1 ns SDIO to SCLK Hold Time (tDH) 0 ns SCLK to SDIO/SDO Data Valid Time (tDV) 1 RESET Pulse Width High 10 ns ns WAKE-UP TIME AND OUTPUT LATENCY From DAC Outputs Disabled 200 µs From Full Device Power-Down 1200 µs DAC Clock to Analog Output Latency (Dual-Port Mode) 7 Cycles DAC Clock to Analog Output Latency (Single-Port Mode) 8 Cycles REV. 0 ―7― AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 絶対最大定格 熱抵抗 表6 Parameter JEDEC規格4層サーマル・テスト用ボードを使用し、自然空冷 状態で熱抵抗のテストを実施。 With Respect to Rating 表7 AVDD33, DVDD33 AVSS DVSS –0.3 V to +3.6 V CVSS DVDD18, CVDD18 AVSS DVSS –0.3 V to +1.98 V CVSS AVSS DVSS CVSS –0.3 V to +0.3 V DVSS AVSS CVSS –0.3 V to +0.3 V CVSS AVSS DVSS –0.3 V to +0.3 V REFIO AVSS –0.3 V to AVDD33 + 0.3 V IOUT1P, IOUT1N, IOUT2P, IOUT2P, AUX1P, AUX1N, AUX2P, AUX2N AVSS –1.0 V to AVDD33 + 0.3 V P1D15 to P1D0, P2D15 to P2D0 DVSS –0.3 V to DVDD33 + 0.3 V CLKP, CLKN CVSS –0.3 V to CVDD18 + 0.3 V RESET, CSB, SCLK, SDIO, SDO DVSS –0.3 V to DVDD33 + 0.3 V Package Type θJA Unit CP-72-1 (Exposed Pad Soldered to PCB) 25 ℃/W 左記の絶対最大定格を超えるストレスを加えると、デバイスに 恒久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定 格のみを指定するものであり、この仕様の動作セクションに記 載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものではありませ ん。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くと、デバイスの 信頼性に影響を与えることがあります。 ESDに関する注意 Junction Temperature 125℃ Storage Temperature –65℃ to +150℃ ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイス です。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、 検知されないまま放電することがあります。本 製品は当社独自の特許技術であるESD保護回路 を内蔵してはいますが、デバイスで高エネル ギーの静電放電が発生した場合、損傷を生じる 可能性があります。性能劣化や機能低下を防止 するため、ESDに対して適切な予防措置をとる ことが推奨されます。 ―8― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 AV DD33 AV DD33 AV SS IO UT1P IO UT1N AV SS A UX1 P A UX1N AV SS A UX2N A UX2 P AV SS IO UT2N IO UT2P AV SS AV DD33 AV DD33 RE F I O ピン配置と機能の説明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AD9741 (TOP VIEW) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 FSADJ RESET CSB SCLK SDIO SDO DVSS DVDD18 NC NC NC NC NC NC NC NC P2D0 P2D1 06569-006 NC NC NC NC NC NC DCO NC DV DD33 DV SS IQ S EL NC P2D7 P2D6 P2D5 P2D4 P2D3 P2D2 NC = NO CONNECT PIN 1 INDICATOR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 CVDD18 CVSS CLKP CLKN CVSS CVDD18 DVSS DVDD18 P1D7 P1D6 P1D5 P1D4 P1D3 P1D2 P1D1 P1D0 NC NC 図2. AD9741のピン配置 表8. AD9741のピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1, 6 2, 5 3 4 7, 28, 48 8, 47 9 to 16 17 to 24, 26, 30, 39 to 46 25 27 29 31 to 38 49 50 51 52 53 54 55 56, 57, 71, 72 58, 61, 64, 67, 70 59 60 62 63 65 66 68 CVDD18 CVSS CLKP CLKN DVSS DVDD18 P1D<7:0> NC DCO DVDD33 IQSEL P2D<7:0> SDO SDIO SCLK CSB RESET FSADJ REFIO AVDD33 AVSS IOUT2P IOUT2N AUX2P AUX2N AUX1N AUX1P IOUT1N クロック電源電圧(1.8V) コモン・アナログ電源(0V) DAC2の電流出力(+)。入力データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 DAC2の電流出力(−)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 補助DAC2のデフォルト電流出力ピン 補助DAC2のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のデフォルト電流出力ピン DAC1の電流出力(+)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 69 IOUT1P DAC1の電流出力(−)。データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 EPAD AVSS 露出サーマル・パッド。PCボード上面の銅被覆面にハンダ付けして機械的な安定性を確 保し、低インピーダンスのGNDプレーンに電気的接続することで低ノイズ性能を実現 REV. 0 コモン・クロック電源(0V) 差動DACクロック入力 相補差動DACクロック入力 コモン・デジタル電源(0V) デジタル・コア電源電圧(1.8V) ポート1のデータ・ビット入力 無接続 データ・クロック出力。データ・ソースのクロック出力に使用してください。 デジタルI/O電源電圧(3.3V) シングルポート・モード動作時のI/Qフレーミング信号 ポート2のデータ・ビット入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ入力およびオプションのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのクロック入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのチップ・セレクト入力。アクティブ・ロー ハードウェア・リセット。アクティブ・ハイ フルスケール電流出力調整。10kΩの抵抗をAVSSに接続してください。 リファレンス入力/出力。0.1µFのコンデンサをAVSSに接続してください。 アナログ電源電圧(3.3V) ―9― 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 AV DD33 AV DD33 AV SS IO UT1P IO UT1N AV SS A UX1 P A UX1N AV SS A UX2N A UX2 P AV SS IO UT2N IO UT2P AV SS AV DD33 AV DD33 RE F I O AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AD9743 (TOP VIEW) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 FSADJ RESET CSB SCLK SDIO SDO DVSS DVDD18 NC NC NC NC NC NC P2D0 P2D1 P2D2 P2D3 06569-005 NC NC NC NC NC NC DCO NC DV DD33 DV SS IQ S EL NC P2D9 P2D8 P2D7 P2D6 P2D5 P2D4 NC = NO CONNECT PIN 1 INDICATOR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 CVDD18 CVSS CLKP CLKN CVSS CVDD18 DVSS DVDD18 P1D9 P1D8 P1D7 P1D6 P1D5 P1D4 P1D3 P1D2 P1D1 P1D0 図3. AD9743のピン配置 表9. AD9743のピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1, 6 2, 5 3 4 7, 28, 48 8, 47 9 to 18 19 to 24, 26, 30, 41 to 46 25 27 29 31 to 40 49 50 51 52 53 54 55 56, 57, 71, 72 58, 61, 64, 67, 70 59 60 62 63 65 66 68 CVDD18 CVSS CLKP CLKN DVSS DVDD18 P1D<9:0> NC DCO DVDD33 IQSEL P2D<9:0> SDO SDIO SCLK CSB RESET FSADJ REFIO AVDD33 AVSS IOUT2P IOUT2N AUX2P AUX2N AUX1N AUX1P IOUT1N クロック電源電圧(1.8V) コモン・アナログ電源(0V) DAC2の電流出力(+)。入力データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 DAC2の電流出力(−)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 補助DAC2のデフォルト電流出力ピン 補助DAC2のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のデフォルト電流出力ピン DAC1の電流出力(+)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 69 IOUT1P DAC1の電流出力(−)。データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 EPAD AVSS 露出サーマル・パッド。PCボード上面の銅被覆面にハンダ付けして機械的な安定性を確 保し、低インピーダンスのGNDプレーンに電気的接続することで低ノイズ性能を実現 コモン・クロック電源(0V) 差動DACクロック入力 相補差動DACクロック入力 コモン・デジタル電源(0V) デジタル・コア電源電圧(1.8V) ポート1のデータ・ビット入力 無接続 データ・クロック出力。データ・ソースのクロック出力に使用してください。 デジタルI/O電源電圧(3.3V) シングルポート・モード動作時のI/Qフレーミング信号 ポート2のデータ・ビット入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ入力およびオプションのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのクロック入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのチップ・セレクト入力。アクティブ・ロー ハードウェア・リセット。アクティブ・ハイ フルスケール電流出力調整。10kΩの抵抗をAVSSに接続してください。 リファレンス入力/出力。0.1µFのコンデンサをAVSSに接続してください。 アナログ電源電圧(3.3V) ― 10 ― REV. 0 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 AV DD33 AV DD33 AV SS IO UT1P IO UT1N AV SS A UX1 P A UX1N AV SS A UX2N A UX2 P AV SS IO UT2N IO UT2P AV SS AV DD33 AV DD33 RE F I O AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AD9745 (TOP VIEW) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 FSADJ RESET CSB SCLK SDIO SDO DVSS DVDD18 NC NC NC NC P2D0 P2D1 P2D2 P2D3 P2D4 P2D5 06569-004 P1D1 P1D0 NC NC NC NC DCO NC DV DD33 DV SS IQ S EL NC P2D11 P2D10 P2D9 P2D8 P2D7 P2D6 NC = NO CONNECT PIN 1 INDICATOR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 CVDD18 CVSS CLKP CLKN CVSS CVDD18 DVSS DVDD18 P1D11 P1D10 P1D9 P1D8 P1D7 P1D6 P1D5 P1D4 P1D3 P1D2 図4. AD9745のピン配置 表10. AD9745のピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1, 6 2, 5 3 4 7, 28, 48 8, 47 9 to 20 21 to 24, 26, 30, 43 to 46 25 27 29 31 to 42 49 50 51 52 53 54 55 56, 57, 71, 72 58, 61, 64, 67, 70 59 60 62 63 65 66 68 CVDD18 CVSS CLKP CLKN DVSS DVDD18 P1D<11:0> NC DCO DVDD33 IQSEL P2D<11:0> SDO SDIO SCLK CSB RESET FSADJ REFIO AVDD33 AVSS IOUT2P IOUT2N AUX2P AUX2N AUX1N AUX1P IOUT1N クロック電源電圧(1.8V) コモン・アナログ電源(0V) DAC2の電流出力(+)。入力データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 DAC2の電流出力(−)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 補助DAC2のデフォルト電流出力ピン 補助DAC2のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のデフォルト電流出力ピン DAC1の電流出力(+)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 69 IOUT1P DAC1の電流出力(−)。データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 EPAD AVSS 露出サーマル・パッド。PCボード上面の銅被覆面にハンダ付けして機械的な安定性を確 保し、低インピーダンスのGNDプレーンに電気的接続することで低ノイズ性能を実現 REV. 0 コモン・クロック電源(0V) 差動DACクロック入力 相補差動DACクロック入力 コモン・デジタル電源(0V) デジタル・コア電源電圧(1.8V) ポート1のデータ・ビット入力 無接続 データ・クロック出力。データ・ソースのクロック出力に使用してください。 デジタルI/O電源電圧(3.3V) シングルポート・モード動作時のI/Qフレーミング信号 ポート2のデータ・ビット入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ入力およびオプションのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのクロック入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのチップ・セレクト入力。アクティブ・ロー ハードウェア・リセット。アクティブ・ハイ フルスケール電流出力調整。10kΩの抵抗をAVSSに接続してください。 リファレンス入力/出力。0.1µFのコンデンサをAVSSに接続してください。 アナログ電源電圧(3.3V) ― 11 ― 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 AV DD33 AV DD33 AV SS IO UT1P IO UT1N AV SS A UX1 P A UX1N AV SS A UX2N A UX2 P AV SS IO UT2N IO UT2P AV SS AV DD33 AV DD33 RE F I O AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AD9746 (TOP VIEW) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 FSADJ RESET CSB SCLK SDIO SDO DVSS DVDD18 NC NC P2D0 P2D1 P2D2 P2D3 P2D4 P2D5 P2D6 P2D7 06569-003 P1D3 P1D2 P1D1 P1D0 NC NC DCO NC DV DD33 DV SS IQ S EL NC P2D13 P2D12 P2D11 P2D10 P2D9 P2D8 NC = NO CONNECT PIN 1 INDICATOR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 CVDD18 CVSS CLKP CLKN CVSS CVDD18 DVSS DVDD18 P1D13 P1D12 P1D11 P1D10 P1D9 P1D8 P1D7 P1D6 P1D5 P1D4 図5. AD9746のピン配置 表11. AD9746のピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1, 6 2, 5 3 4 7, 28, 48 8, 47 9 to 22 23, 24, 26, 30, 45, 46 25 27 29 31 to 44 49 50 51 52 53 54 55 56, 57, 71, 72 58, 61, 64, 67, 70 59 60 62 63 65 66 68 CVDD18 CVSS CLKP CLKN DVSS DVDD18 P1D<13:0> NC DCO DVDD33 IQSEL P2D<13:0> SDO SDIO SCLK CSB RESET FSADJ REFIO AVDD33 AVSS IOUT2P IOUT2N AUX2P AUX2N AUX1N AUX1P IOUT1N クロック電源電圧(1.8V) コモン・アナログ電源(0V) DAC2の電流出力(+)。入力データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 DAC2の電流出力(−)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 補助DAC2のデフォルト電流出力ピン 補助DAC2のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のデフォルト電流出力ピン DAC1の電流出力(+)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 69 IOUT1P DAC1の電流出力(−)。データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 EPAD AVSS 露出サーマル・パッド。PCボード上面の銅被覆面にハンダ付けして機械的な安定性を確 保し、低インピーダンスのGNDプレーンに電気的接続することで低ノイズ性能を実現 コモン・クロック電源(0V) 差動DACクロック入力 相補差動DACクロック入力 コモン・デジタル電源(0V) デジタル・コア電源電圧(1.8V) ポート1のデータ・ビット入力 無接続 データ・クロック出力。データ・ソースのクロック出力に使用してください。 デジタルI/O電源電圧(3.3V) シングルポート・モード動作時のI/Qフレーミング信号 ポート2のデータ・ビット入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ入力およびオプションのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのクロック入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのチップ・セレクト入力。アクティブ・ロー ハードウェア・リセット。アクティブ・ハイ フルスケール電流出力調整。10kΩの抵抗をAVSSに接続してください。 リファレンス入力/出力。0.1µFのコンデンサをAVSSに接続してください。 アナログ電源電圧(3.3V) ― 12 ― REV. 0 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 AV DD33 AV DD33 AV SS IO UT 1P IO UT 1N AV SS A UX1P A UX1N AV SS A UX2N A UX2P AV SS IO UT 2N IO UT 2P AV SS AV DD33 AV DD33 RE F I O AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 AD9747 (TOP VIEW) 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 FSADJ RESET CSB SCLK SDIO SDO DVSS DVDD18 P2D0 P2D1 P2D2 P2D3 P2D4 P2D5 P2D6 P2D7 P2D8 P2D9 06569-002 P1D5 P1D4 P1D3 P1D2 P1D1 P1D0 DCO NC DV DD33 DV SS IQ S EL NC P2D15 P2D14 P2D13 P2D12 P2D11 P2D10 NC = NO CONNECT PIN 1 INDICATOR 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 CVDD18 CVSS CLKP CLKN CVSS CVDD18 DVSS DVDD18 P1D15 P1D14 P1D13 P1D12 P1D11 P1D10 P1D9 P1D8 P1D7 P1D6 図6. AD9747のピン配置 表12. AD9747のピン機能の説明 ピン番号 記号 説明 1, 6 2, 5 3 4 7, 28, 48 8, 47 9 to 24 25 26, 30 27 29 31 to 46 49 50 51 52 53 54 55 56, 57, 71, 72 58, 61, 64, 67, 70 59 60 62 63 65 66 68 CVDD18 CVSS CLKP CLKN DVSS DVDD18 P1D<15:0> DCO NC DVDD33 IQSEL P2D<15:0> SDO SDIO SCLK CSB RESET FSADJ REFIO AVDD33 AVSS IOUT2P IOUT2N AUX2P AUX2N AUX1N AUX1P IOUT1N クロック電源電圧(1.8V) コモン・アナログ電源(0V) DAC2の電流出力(+)。入力データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 DAC2の電流出力(−)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 補助DAC2のデフォルト電流出力ピン 補助DAC2のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のオプション出力ピン。SPIを使用してイネーブルしてください。 補助DAC1のデフォルト電流出力ピン DAC1の電流出力(+)。データ・ビットが全「0」のときにフルスケール電流を出力 69 IOUT1P DAC1の電流出力(−)。データ・ビットが全「1」のときにフルスケール電流を出力 EPAD AVSS 露出サーマル・パッド。PCボード上面の銅被覆面にハンダ付けして機械的な安定性を確 保し、低インピーダンスのGNDプレーンに電気的接続することで低ノイズ性能を実現 REV. 0 コモン・クロック電源(0V) 差動DACクロック入力 相補差動DACクロック入力 コモン・デジタル電源(0V) デジタル・コア電源電圧(1.8V) ポート1のデータ・ビット入力 データ・クロック出力。データ・ソースのクロック出力に使用してください。 無接続 デジタルI/O電源電圧(3.3V) シングルポート・モード動作時のI/Qフレーミング信号 ポート2のデータ・ビット入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのデータ入力およびオプションのデータ出力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのクロック入力 シリアル・ペリフェラル・インターフェースのチップ・セレクト入力。アクティブ・ロー ハードウェア・リセット。アクティブ・ハイ フルスケール電流出力調整。10kΩの抵抗をAVSSに接続してください。 リファレンス入力/出力。0.1µFのコンデンサをAVSSに接続してください。 アナログ電源電圧(3.3V) ― 13 ― AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 代表的な性能特性 100 100 90 90 80 70 125MSPS 70 60 60 50 50 0 20 40 60 80 100 120 fOUT (MHz) 40 0 90 80 80 IMD ( dBc) 90 70 60 50 50 200 225 250 fOUT (MHz) 図8. 80 100 120 70 60 40 125 06569-008 SFDR ( dBc) 100 175 60 図10. AD9747のfOUT 対 IMD(ノーマル・モード) 100 150 40 fOUT (MHz) 図7. AD9747のfOUT 対 SFDR(ノーマル・モード) 40 125 20 150 175 200 225 250 fOUT (MHz) AD9747のfOUT 対 SFDR(ミックス・モード、 250MSPS) 図11. 90 06569-011 40 06569-010 IMD ( dBc) 250MSPS 06569-007 SFDR ( dBc) 250MSPS 125MSPS 80 AD9747のfOUT 対 IMD(ミックス・モード、 250MSPS) –152 –154 85 NORMAL MODE –156 MIX MODE NSD ( dBm/Hz) MIX MODE 75 70 –158 NORMAL MODE –160 –162 –164 65 60 0 50 100 150 200 250 fOUT (MHz) 図9. –168 0 50 100 150 200 250 fOUT (MHz) AD9747のfOUT 対 ACLR(シングル・キャリア WCDMA、245.76MSPS) 図12. ― 14 ― 06569-012 –166 06569-009 A CL R ( dBc) 80 AD9747のfOUT 対 NSD(シングル・キャリア WCDMA、245.76MSPS) REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 100 100 90 90 10mAFS 20mAFS IMD ( dBc) 80 70 30mAFS 20mAFS 60 60 50 50 40 0 20 40 60 80 100 120 fOUT (MHz) 30mAFS 70 40 0 20 40 60 80 100 06569-039 10mAFS 06569-036 SFDR ( dBc) 80 120 fOUT (MHz) 図13. AD9747のアナログ出力 対 SFDR(250MSPS) 図16. AD9747のアナログ出力 対 IMD(250MSPS) 100 100 90 90 0dBFS 0dBFS IMD ( dBc) 80 –3dBFS 70 –6dBFS 60 50 50 0 20 40 60 80 100 120 fIN (MHz) 40 0 85 85 80 80 IMD ( dBc) 60 80 100 120 70 75 70 RANGE OF POSSIBLE SFDR PERFORMANCE IS DEPENDENT ON INPUT DATA TIMING RELATIVE TO THE DAC CLOCK. SEE INPUT DATA TIMING SECTION. 65 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 fOUT (MHz) 図15. 60 06569-038 60 RANGE OF IMD PERFORMANCE IS ESSENTIALLY INDEPENDENT OF INPUT DATA TIMING RELATIVE TO THE DAC CLOCK. SEE INPUT DATA TIMING SECTION. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 fOUT (MHz) 図18. 入力データのタイミングに関連する AD9747のfOUT 対 SFDR ― 15 ― 入力データのタイミングに関連する AD9747のfOUT 対 IMD 06569-041 SFDR ( dBc) 90 REV. 0 40 図17. AD9747のデジタル入力 対 IMD(250MSPS) 90 65 20 fIN (MHz) 図14. AD9747のデジタル入力 対 SFDR(250MSPS) 75 –6dBFS 06569-040 40 –3dBFS 70 60 06569-037 SFDR ( dBc) 80 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 –130 1 –135 0 –140 NSD ( dBm/Hz) A OUT ( dBm) –1 NORMAL MODE –2 MIX MODE –3 –145 –150 –155 –4 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 fOUT (MHz) 図19. –165 06569-042 –5 AD9741 基本周波数の公称パワー(IFS=20mA) 図21. AD9743 AD9745 AD9746 AD9747 06569-044 –160 ビット分解能 対 NSD(シングル・キャリアWCDMA、 245.76MSPS、fCARRIER=61.44MHz) 85 80 A CL R ( dBc) 75 70 65 60 50 AD9741 図20. AD9743 AD9745 AD9746 AD9747 06569-043 55 ビット分解能 対 ACLR(シングル・キャリアWCDMA、 245.76MSPS、fCARRIER=61.44MHz) ― 16 ― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 用語の説明 積分非直線性(INL) ゼロスケールとフルスケールを結ぶ直線で表される理論的な出 力に対する実際のアナログ出力の最大偏差です。 微分非直線性(DNL) 理論的なLSB を基準としてデジタル入力コードが1 だけ値を変 えたときに発生するアナログ出力の最大偏差の測定値です。 単調性 デジタル入力の増加に対応してアナログ出力が増加するか、ま たは一定のレベルを維持する場合、そのDACは単調であるとい います。 オフセット誤差 ゼロスケール電流の理論値に対する出力電流の偏差です。差動 出力の場合、すべての入力がローレベルのときにIOUTPで0mAが 期待され、すべての入力がハイレベルのときに I OUTN で 0mA が 期待されます。 ゲイン誤差 フルスケール電流の理論値に対する出力電流の偏差です。実際 のフルスケール出力電流は、(すべての入力がハイレベルのと きの)出力から(すべての入力がローレベルのときの)出力を 減算することによって求めます。 温度ドリフト 温度ドリフトは、周囲温度(25℃)からTMINまたはTMAXに変化 するときのパラメータの最大変化と定義されます。通常は、 ppm/℃単位で表します。 スプリアスフリー・ダイナミック・レンジ(SFDR) テスト・トーンのピーク振幅と規定された帯域幅における最大 スプリアス信号のピーク振幅との差をdB単位で表した値です。 相互変調歪み(IMD) 2つのテスト・トーンの最大ピーク振幅と、テスト・トーンの 整数倍の和または差から発生された歪み積の最大ピーク振幅と の差をdB単位で表した値です。 隣接チャンネル漏れ率(ACLR) 隣接空チャンネルのパワー測定値に対するチャンネル内の広帯 域信号のパワー測定値の比です。 ノイズ・スペクトル密度(NSD) アナログ出力で発生する1Hz帯域幅内のノイズ・パワーの測定 値です。 出力コンプライアンス範囲 電流出力DACのアナログ出力での許容される電圧範囲です。動 作がコンプライアンス範囲を超えると、出力段の飽和やブレー クダウンが生じ、性能が非線形になることがあります。 REV. 0 ― 17 ― AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 動作原理 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、有線および無 線通信システムに最適な機能を数多く備えています。シング ル・サイドバンドのトランスミッタをデザインする場合、デュ アルDACアーキテクチャを使うと、一般的な直交変調器と簡単 に接続できます。また、これらの各デバイスは高速性と高性能 を備えているため、従来の製品よりも広い帯域幅と多くのキャ リアを合成できます。 すべての機能とオプションは、SPIポートを介してソフトウェ アから設定できます。 シリアル・ペリフェラル・インターフェース SDO SCLK CSB AD9747 SPI PORT 06569-013 SDIO 図22. SPIポート SPIポートは、柔軟性に優れた同期シリアル通信ポートであり、 業界標準の数多くのマイクロコントローラやマイクロプロセッ サに簡単に接続できます。このポートは、MotorolaのSPIプロ トコルや Intel ® の SSR プロトコルなど、大部分の同期転送 フォーマットと互換です。 このインターフェースを介して、AD9741/AD9743/AD9745/ AD9746/AD9747の設定に使用するすべてのレジスタに対し読 出し/書込みが可能です。シングルバイトまたはマルチバイト の転送のほか、 MSB ファーストまたは LSB ファーストの転送 フォーマットをサポートします。シリアル・データの入出力は、 1本の双方向ピン(SDIO)もしくは2本の単方向ピン (SDIO/SDO)で構成できます。 シリアル・ポートの設定は、レジスタ0x00のビット<7:6>を使 用して制御します。シリアル・ポートの設定は、このバイトの 最終ビットへの書込みが終了した直後に変更されますので注意 してください。このため、マルチバイト転送の場合には、この レジスタに書込みを行って通信サイクルの実行中に設定を変更 できます。実行中の通信サイクル中の残っているバイトで、新 しい設定の補償を行うように注意してください。 SCLK の残りのエッジは、通信サイクルのフェーズ 2 で使用さ れます。フェーズ2 では、シリアル・ポート・コントローラと システム・コントローラの間のデータ転送が行われます。 フェーズ2では、命令バイトの指定によって1、2、3、4のデー タバイトを転送できます。一般にはマルチバイト転送が好まれ ますが、シングルバイトのデータ転送のほうがCPUのオーバー ヘッドを軽減する場合、またはレジスタへのアクセスを1 回の みにする場合に役立ちます。 すべてのシリアル・ポート・データは、SCLKピンと同期して デバイス間で転送されます。入力データは常にSCLKの立上が りエッジでラッチされますが、出力データはSCLKの立下がり エッジの後で有効になります。各転送バイトの最後のビットに 書込みが行われると、ただちにレジスタの内容が変更されま す。 同期が失われた場合は、CSBピンがロジック・ハイレベルにな るとデバイスはI/O動作を非同期的に終了します。I/O動作が中 止されると、書込みが行われていないレジスタのデータ値はす べて消失します。この後、CSBをローレベルにすると、シリア ル・ポート・コントローラがリセットされて、通信サイクルが 再開されます。 命令バイト 命令バイトには、次のビット・マップに示す情報が含まれてい ます。 MSB B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 R/W N1 N0 A4 A3 A2 A1 A0 ビット<6:5>のN1とN0は、データ転送サイクルで転送されるバ イト数を指定します。このビット・デコードを表 13 に示しま す。 表13. シリアル・インターフェースの一般的な動作 フェーズ1 の命令バイトは、これから実行されるデータ転送が 読出しまたは書込みのどちらであるかを指定するほか、転送 データのバイト数、データ転送の先頭バイトの参照レジスタ・ アドレスを指定します。 CSB ピンがロジック・ハイレベルに なってからロジック・ローレベルに変化すると、SPIポートが 初期状態にリセットされ、命令サイクルが開始されます。この 時点から次の 8 個の SCLK 立上がりエッジで、現在の通信サイ クルで使用される命令バイトの8個のビットが定義されます。 B7 ビット7のR/Wは、書込み命令バイトの後で読出しまたは書込 みのどちらのデータ転送を実行するかを指定します。ロジッ ク・ハイレベルは読出し、ロジック0 は書込み動作を指示しま す。 デバイスの予期しない動作を防ぐために、シリアル・ポートの 設定を変更する場合はシングルバイト転送を使用することを推 奨します。 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747の通信サイクルに は、フェーズ1とフェーズ2の2つの段階があります。フェーズ1 は、各デバイスに命令バイトを書き込む命令サイクルです。こ のバイトによって、通信サイクルのフェーズ2 となるデータ転 送サイクルに関する情報がシリアル・ポート・コントローラに 通知されます。 LSB バイト転送数 N1 N0 Description 0 0 Transfer one byte 0 1 Transfer two bytes 1 0 Transfer three bytes 1 1 Transfer four bytes ビット <4:0> の A4 、 A3 、 A2 、 A1 、 A0 は、通信サイクルの データ転送時にアクセスされるレジスタを指定します。マルチ バイト転送の場合は、現在のデータ転送モードに応じて開始ア ドレスか終了アドレスになります。 MSB ファーストのフォー マットでは、指定されたアドレスが現在のサイクルの終了アド レスまたは最上位アドレスになります。マルチバイト転送のそ の他のレジスタ・アドレスは、指定されたアドレスからのデク リメントによってシリアル・ポート・コントローラが内部で発 生します。LSBファーストのフォーマットでは、指定されたア ドレスが現在のサイクルの開始アドレスまたは最下位アドレス になります。マルチバイト転送のその他のレジスタ・アドレス は、指定されたアドレスからのインクリメントによってシリア ル・ポート・コントローラが内部で発生します。 ― 18 ― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 MSB/LSBの転送 シリアル・データ出力(SDO) シリアル・ポートは、MSBファーストとLSBファーストの両方 のデータ・フォーマットをサポートします。この機能は、レジ スタ0x00のビット6で制御します。デフォルト設定はロジック0 で、MSBファーストのフォーマットです。 プロトコルでデータの送受信に異なるラインを使用する場合 に、このピンからデータが読み出されます。このピンの設定は、 レジスタ0x00のビット7で制御します。このビットがロジック1 に設定されていると、データが出力されず、SDOピンはハイ・ インピーダンス状態になります。 INSTRUCTION CYCLE SDIO R/W N1 N0 A4 A3 A2 A1 A0 SDO 図23. タ転送は、最下位データ・バイトのレジスタ・アドレスがある 命令バイトから開始されます。その後に続くデータ・バイトは、 下位アドレスから上位アドレスの順番にロードされます。LSB ファースト・モードでは、マルチバイト・データ転送の各バイ トでシリアル・ポートの内部アドレス発生器がインクリメント します。 D7 D6 N D5N D30 D20 D10 D00 D7 D6N D5N D30 D20 D10 D00 06569-014 SCLK LSBファースト・フォーマット(LSBFIRST=1)では、命令 バイトとデータバイトをLSBからMSBの順に書き込む必要があ ります。LSBファースト・フォーマットのマルチバイト・デー シリアル・レジスタ・インターフェース― MSBファースト INSTRUCTION CYCLE DATA TRANSFER CYCLE CSB SDIO A0 A1 A2 A3 A4 N0 N1 R/W D0 0 D10 D20 D4N D5 N D6N D7N D00 D10 D2 0 D4N D5N D6N D7 N SDO 図24. シリアル・インターフェース・ポート・ピン の説明 チップ・セレクト・バー(CSB) シリアル・レジスタ・インターフェースのタイミング― LSBファースト tS アクティブ・ロー入力で、通信サイクルの開始とゲーティング を行います。このピンにより、同じシリアル通信ライン上で複 数のデバイスを使用できます。通信サイクルの間は、 CSB を ローレベルに保持する必要があります。CSBピンがハイレベル になると不完全なデータ転送がアボートされます。この入力が ハイレベルのとき、SDOとSDIOはハイ・インピーダンス状態 になります。 06569-015 SCLK デバイスの予期しない動作を防ぐために、シリアル・ポートの データ・フォーマットを変更する場合はシングルバイト転送を 使用することを推奨します。 fSCLK –1 CSB tPWH tPWL SCLK tDS SDIO tDH INSTRUCTION BIT 7 INSTRUCTION BIT 6 図25. SPIレジスタ書込みのタイミング図 シリアル・クロック(SCLK) CSB SCLK tDV シリアル・データI/O(SDIO) データは必ずこのピンからデバイスに書き込まれます。ただし、 SDIOは双方向のデータ出力ラインにもなります。このピンの 設定は、レジスタ0x00のビット7で制御します。デフォルトは ロジック0で、単方向のデータ・ラインに設定されています。 ― 19 ― SDIO SDO DATA BIT N DATA BIT N – 1 図26. SPIレジスタ読出しのタイミング図 06569-017 シリアル・クロック・ピンを使用して、デバイスの入出力を同 期化し、内部ステート・マシーンを実行します。SCLKの最大 周波数は40MHzです。データ入力はすべて、SCLKの立上がり エッジでレジスタに格納されます。SCLKの立下がりエッジで すべてのデータが出力されます。 REV. 0 DATA TRANSFER CYCLE CSB 06569-016 MSBファーストのフォーマット(LSBFIRST=0)では、命令 バイトとデータバイトをMSBからLSBの順に書き込む必要があ ります。MSBファースト・フォーマットのマルチバイト・デー タ転送は、最上位データ・バイトのレジスタ・アドレスがある 命令バイトから開始されます。その後に続くデータ・バイトは、 上位アドレスから下位アドレスの順番にロードされます。MSB ファースト・モードでは、マルチバイト・データ転送の各バイ トでシリアル・ポートの内部アドレス発生器がデクリメントし ます。 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 SPIレジスタ・マップ 特に指定のない限り、レジスタを読み出すと、定義済みレジスタ・ビットに書き込んである値が返されます。デバイスの予期しない動 作を防止するために、シリアル・ポートの設定の変更やソフトウェアのリセットはシングルバイト命令で実行してください。 表14. レジスタ0x00 Register Name Address Default Bit 7 Bit 6 Bit 5 SPI Control 0x00 0x00 SDIODIR LSBFIRST SWRESET Data Control 0x02 0x00 DATTYPE ONEPORT Power Down 0x03 0x00 PD_DCO DAC Mode Select 0x0A 0x00 DAC1 Gain LSB 0x0B 0xF9 DAC1 Gain MSB 0x0C 0x01 AUX DAC1 LSB 0x0D 0x00 AUX DAC1 MSB 0x0E 0x00 DAC2 Gain LSB 0x0F 0xF9 DAC2 Gain MSB 0x10 0x01 AUX DAC2 LSB 0x11 0x00 AUX DAC2 MSB 0x12 0x00 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 PD_DAC2 PD_DAC1 INVDCO PD_AUX2 PD_AUX1 PD_BIAS PC_CLK DAC1MOD<1:0> DAC2MOD<1:0> DAC1FSC<7:0> DAC1FSC<9:8> AUXDAC1<7:0> AUX1PIN AUX1DIR AUXDAC1<9:8> DAC2FSC<7:0> DAC2FSC<9:8> AUXDAC2<7:0> AUX2PIN AUX2DIR AUXDAC2<9:8> ― 20 ― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 SPIレジスタの説明 表15 Register Address Bit Name Description SPI Control 0x000 0, operate SPI in 4-wire mode, SDIO pin operates as an input only 1, operate SPI in 3-wire mode, SDIO pin operates as a bidirectional 0, LSBFIRST off, SPI serial data mode is MSB to LSB 1, LSBFIRST on, SPI serial data mode is LSB to MSB 0, resume normal operation following software RESET 1, software RESET; loads default values to all registers (except Register x00) Data Control Power Down 0x02 0x03 DAC Mode Select 0x0A 7 SDIODIR 6 LSBFIRST 5 SWRESET 7 DATTYPE 6 ONEPORT 4 INVDCO 0, DAC input data is twos complement binary format 1, DAC input data is unsigned binary format 0, normal two port input mode 1, optional single port input mode, interleaved data received on Port 1 only 1, inverts data clock output signal 7 5 4 3 2 1 0 PD_DCO PD_AUX2 PD_AUX1 PD_BIAS PD_CLK PD_DAC2 PD_DAC1 1, power down data clock output 1, power down AUX2 DAC 1, power down AUX1 DAC 1, power down reference voltage bias circuit 1, power down DAC clock input circuit 1, power down DAC2 analog output 1, power down DAC1 analog output 3:2 DAC1MOD<1:0> 1:0 DAC2MOD<1:0> 00, selects normal mode, DAC1 01, selects mix mode, DAC1 10, selects return-to-zero mode, DAC1 00, selects normal mode, DAC2 01, selects mix mode, DAC2 10, selects return-to-zero mode, DAC2 DAC1 Gain 0x0B 0x0C 7:0 DAC1FSC<7:0> 1:0 DAC1FSC<9:8> DAC1 full-scale 10-bit adjustment word 0x03FF, sets full-scale current to the maximum value of 31.66 mA 0x01F9, sets full-scale current to the nominal value of 20.0 mA 0x0000, sets full-scale current to the minimum value of 8.64 mA AUX DAC1 0x0D 0x0E 7:0 AUXDAC1<7:0> 1:0 AUXDAC1<9:8> Auxiliary DAC1 10-bit output current adjustment word 0x03FF, sets output current magnitude to 2.0 mA 0x0200, sets output current magnitude to 1.0 mA 0x0000, sets output current magnitude to 0.0 mA 0, AUX1P output pin is active 1, AUX1N output pin is active 0, configures AUX1 DAC output to source current 1, configures AUX1 DAC output to sink current 7 AUX1PIN 6 AUX1DIR DAC2 Gain 0x0F 0x10 7:0 DAC2FSC<7:0> 1:0 DAC2FSC<9:8> DAC2 full-scale 10-bit adjustment word 0x03FF, sets full-scale current to the maximum value of 31.66 mA 0x01F9, sets full-scale current to the nominal value of 20.0 mA 0x0000, sets full-scale current to the minimum value of 8.64 mA AUX DAC2 0x11 0x12 7:0 AUXDAC2<7:0> 1:0 AUXDAC2<9:8> Auxiliary DAC2 10-bit output current adjustment word 0x03FF, sets output current magnitude to 2.0 mA 0x0200, sets output current to 1.0 mA 0x0000, sets output current to 0.0 mA 0, AUX2P output pin is active 1, AUX2N output pin is active 0, configures AUX2 DAC output to source current 1, configures AUX2 DAC output to sink current REV. 0 7 AUX2PIN 6 AUX2DIR ― 21 ― AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 デジタル入出力 シングルポート・モードでは、IQSEL入力がハイレベルのとき にポート1のデータがDAC1に送られ、IQSEL入力がローレベ ルのときには DAC2 に送られます。 IQSEL 入力は、他のデー タ・バス信号に必ず対応し、発生のタイミングが一致する必要 があります。シングルポート・モードでは、最小のセットアッ プ時間とホールド時間がIQSEL入力のほか、入力データ信号に も適用されます。デュアルポート・モードでは、IQSEL入力は 無視されます。 デュアルポート・モードでは、データをサンプリング・レート (最大 250MSPS )で転送する必要があります。シングルポー ト・モードでは、サンプリング・レートの2 倍の速度でデータ を転送する必要があります。データ入力は最大250MSPS まで であるため、シングルポート・モードではDACクロックを最大 125MHzとするのが適切です。 デュアルポート・モードでもシングルポート・モードでも、 データ・クロック出力(DCO)信号はFPGAからデータを転送 するときの固定タイム・ベースとしてのみ使用できます。この 出力信号は常にサンプリング・レートで動作します。INVDCO ビットをアサートして、この信号を反転することができます。 入力データのタイミング 大部分のDACでは、S/N比(SNR)はクロック・エッジの位置 と入力データが変化するポイントの間の関係に応じて変化しま す。AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、立上がり エッジでトリガされるため、データ変化がこのエッジに近づく とS/N比への影響が大きくなります。 セットアップ時間とホールド時間の最小規定値に基づき、各 データ周期内の正しいサンプリングが行われる時間ウィンドウ が決まります。一般に、DACクロックを基準にして、最小セッ トアップ時間と最小ホールド時間を十分に上回るタイミングで データが入力されるようにする必要があります。サンプリン グ・レートが高速になるほど、このような配慮が重要になりま す。 デュアルポート・モードのタイミング 図27では、DAC1のデータ・サンプルをIx、DAC2のデータ・ サンプルをQxとしています。差動のDACクロック入力は、論 理値(CLKP/CLKN)で表しています。データ・クロック出力 はDCOとしています。 セットアップ時間とホールド時間は、DACクロックの立上がり 変化を基準にします。セットアップ時間とホールド時間の最小 値を満たすようにデータを入力ピンに転送する必要がありま す。データ・クロック出力はDACクロックからの遅延時間が固 定されているため、タイミングを確認するには便利な信号にな ります。 シングルポート・モードのタイミング シングルポート・モードのタイミングを図28に示します。 CLKP/CLKN tDCO DCO tDBS tDBH P1D<15:0> I1 I2 I3 I4 P2D<15:0> Q1 Q2 Q3 Q4 図28. 06569-018 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、デュアルポー ト・モードまたはシングルポート・モードの2 つのデータ入力 モードで動作します。デフォルトのデュアルポート・モード (ONEPORT =0 )の場合、各DAC はそれぞれ専用の入力ポー トからデータを受信します。シングルポート・モード (ONEPORT=1)では、ポート1から両方のDACがデータを受 信します。シングルポート・モードでは、 DAC1 と DAC2 の データがインターリーブされ、IQSEL入力によってデータが該 当するDACへ切り替えられます。 シングルポート・モードのデータ・インターフェース・ タイミング シングルポート・モードでは、 2 つの DAC のデータをポート 1 の入力バスから受信します。IxとQxのデータ・サンプルがイン ターリーブされ、デュアルポート・モードの2 倍の速度で入力 されます。データに付随するIQSEL入力信号が、入力データを 該当する DAC へ切り替えます。 IQSEL がハイレベルのとき、 データはDAC1に、IQSELがローレベルのときはDAC2に渡し ます。IQSELは、入力データとタイミングが一致している必要 があります。 SPIポート、リセット、ピン・モード 一般に、AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747がパワー アップすると、 RESET ピンにアクティブ・ハイのパルスが加 えられます。これにより、コントロール・レジスタのすべての ビットがデフォルト状態になります。また、 RESET ピンを ローレベルにすると、 SPI ポートをアクティブにできるため、 CSBをハイレベルに保持する必要があります。 コントローラを使用しないアプリケーションのために、 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、SPIポートを 使用しないとき、ピンを使用して一部のオプション機能を選択 できるピン・モード動作も持っています。 RESET ピンをハイ レベルにすると、ピン・モードがイネーブルされます。ピン・ モードでは、4本のSPIポート・ピンは表16に示す2つ目の機能 を持ちます。 デュアルポート・モードのタイミングを図27に示します。 表16. SPIピンの機能(ピン・モード) CLKP/CLKN tDCO tDBS tDBH P1D<15:0> I1 I2 I3 I4 P2D<15:0> Q1 Q2 Q3 Q4 図27. 06569-018 DCO デュアルポート・モードのデータ・インターフェース・ タイミング ― 22 ― Pin Name Pin Mode Description SCLK ONEPORT (Register 0x02, Bit 6), bit value (1/0) equals pin state (high/low) SDIO DATTYPE (Register 0x02, Bit 7), bit value (1/0) equals pin state (high/low) CSB Enable Mix Mode, if CSB is high, Register 0x0A is set to 0x05 putting both DAC1 and DAC2 into mix mode SDO Enable full power-down, if SDO is high, Register 0x03 is set to 0xFF REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 ピン・モードでは、 SPI ピンによって制御されるレジスタ・ ビットを除くすべてのレジスタ・ビットがそれぞれのデフォル ト値にリセットされます。 別の電源からクロックに混入するノイズは、DACの入力信号に よって乗算され、DACの性能を劣化させるため、クロック・バ イアス回路にCVDD18とCVSSを使用することが大切です。 RESET ピンのフローティングを可能にして、ローレベルにプ ルダウンする必要があります。10kΩの外部抵抗をDVSSに接続 フルスケール電流の発生 DACクロック入力の駆動 DACクロック入力には、ジッタの低い駆動信号が必要です。こ のピンは、CVDD18電源で動作するPMOS入力差動ペアです。 各入力ピンでは、約400mVの同相電圧を基準に最大800mVp-p まで安全な振幅が可能です。これらのレベルはLVDSと直接互 換性がありませんが、図29に示すようにAC結合のDCオフセッ トLVDS信号によってCLKPとCLKNを駆動できます。 DAC1とDAC2のフルスケール電流は、FSADJピン(54番ピン) に接続される外部抵抗を流れる電流に応じて変化します。この 抵抗に必要な値は10kΩ です。内部アンプが抵抗を流れる電流 を、電圧が1.2Vのバンドギャップ電圧に等しくなるように設定 します。この動作により、抵抗を流れる120µAのリファレンス 電流が発生します。 AD9747 1.2V BANDGAP 0.1µF DAC1 CLKP DAC FULL SCALE REFERENCE CURRENT CURRENT SCALING FSADJ 0.1µF LVDS_P_IN DAC1 GAIN REFIO 06569-024 してください。このようにすることで、ノイズの多い環境での 予想外の誤動作を防止できます。 DAC2 10kΩ DAC2 GAIN 50Ω V CM = 400mV 50Ω 図33. 06569-021 LVDS_N_IN CLKN 0.1µF 図29. LVDSのDACクロック駆動回路 サンプリング・レートが低い場合は、CMOSまたはTTLクロッ クの使用も可能です。クロックをLVDS変換器を介して接続し たあと、すでに説明したように AC 結合が可能です。また、図 30に示すように、クロックに対しトランス結合およびクランプ も行うことができます。 0.1µF 50Ω TTL OR CMOS CLK INPUT CLKP V CM = 400mV 0.1µFのコンデンサを使用して、REFIO(55番ピン)をグラウ ンドへバイパスする必要があります。このピンにはバンド ギャップ電圧が存在するため、バッファして外部回路で使用す ることができます。出力インピーダンスの代表値は約5kΩです。 必要に応じて、外部リファレンスを REFIO に接続し、内部リ ファレンスをオーバードライブしてください。 内部電流ミラーを使って、DACのフルスケール電流を調整でき ます。DAC1FSC<9:0>とDAC2FSC<9:0>の各レジスタ・ビッ トに書込みを行って、DAC1とDAC2のゲインを個別に調整す ることができます。DACゲイン・レジスタの0x01F9のデフォ ルト値を使用すると、20mAのIFSが得られます。ここで、IFSは 次の式で表すことができます。 IFS = 06569-022 CLKN 50Ω BAV99ZXCT HIGH SPEED DUAL DIODE 正弦波を使用できる場合は、図 31 に示すように DAC クロック 入力に直接トランス結合できます。 3 16 × DAC n FSC 35 CLKP 50Ω 25 06569-034 IFS ( mA ) CLKN 正弦波によるDACクロック駆動回路 20 15 図 32 に示すような単純なデバイダ回路を使用して、 400mV の 同相バイアス電圧をCVDD18電源から発生できます。 V CM = 400mV 10 5 0 CVDD18 1kΩ 256 512 DAC GAIN CODE 768 0.1µF 1nF CVSS 06569-023 図34. DACゲイン・コード 対 IFS 図32. DACクロックのVCM発生回路 ― 23 ― 1024 06569-025 V CM = 400mV REV. 0 × 72+ 30 SINE WAVE INPUT 287Ω 1.2 V 10,000 0x000から0x3FFまでのレジスタ値に対応するフルスケール出 力電流範囲は8.6∼31.7mAです。 図30. TTLまたはCMOSのDACクロック駆動回路 図31. リファレンス回路 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747の各DAC出力は、 IOUTPとIOUTNの相補電流出力を駆動します。全ビットがハイレベ ルのときに、フルスケール電流出力(IFS)に近い電流がIOUTPか ら供給されます。たとえば、次のようになります。 DAC CODE=2N−1 ここで、 N=8/10/12/14/16ビット(それぞれAD9741/AD9743/AD9745/ AD9746/AD9747の分解能)で、IOUTNからの電流出力はありま せん。 IOUTPとIOUTNの電流出力は入力コードとIFSの関数であり、次の 式で表すことができます。 IOUTP=(DAC DATA/2N)×IFS (1) IOUTN=((2N−1)−DAC DATA)/2N×IFS (2) ここで、DAC DATA=0∼2 −1(10進値)です。 N この2 つの電流出力は通常、抵抗負荷を直接またはトランスを 介して駆動します。DC結合が必要な場合は、IOUTPとIOUTNを一 致する抵抗負荷( R L O A D )に接続して、各抵抗負荷はアナロ グ・コモン(AVSS)に接続してください。IOUTPピンとIOUTNピ ンのシングルエンド電圧出力は、次の式から求めることができ ます。 VOUTP=IOUTP×RLOAD (3) VOUTN=IOUTN×RLOAD (4) クワッドスイッチ・アーキテクチャは、ミックス・モードとゼ ロ・リターン(RZ)モードの2つの追加動作モードもサポート します。この 2 つのモードの波形を図 35 に示します。ミック ス・モード時は、 1/2 クロック・サイクルおきに出力が反転し ます。これによって、サンプリング・レートで DAC 出力が チョッピングされます。このチョッピングは、sincロールオフ をDCからfDACに周波数シフトさせることができます。さらに、 出力スペクトルに対するもう1 つの小さい効果もあります。シ フトされたスペクトルは、2×fDACのときに最初のゼロになる2 番目の sinc 関数によって成形されます。これは、データがク ロック・レートの2 倍で連続的に変化するのではなく、単に繰 り返されるためです。 RZモードのときは、1/2クロック・サイクルおきに出力がミッ ドスケールに設定されます。出力はノーマル・モード時のDAC 出力と同じですが、出力パルスの幅と領域が 1/2 になる点だけ が異なります。出力パルス幅が1/2であるため、sinc関数は2だ け周波数スケーリングされ、2×fDACのときに最初のゼロになり ます。パルス領域がノーマル・モード時のパルス領域の 1/2 に なるため、出力パワーはノーマル・モード時の出力パワーの 1/2になります。 INPUT DATA (5) アナログ動作モード AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747は、DAC出力の 歪みを削減する独自のクワッドスイッチ・アーキテクチャを採 用しており、従来型のデュアルスイッチ・アーキテクチャで発 生するコード依存のグリッチがありません。ただし、コード依 存のグリッチはなくなるものの、このアーキテクチャでは2 × fDACのレートで一定のグリッチが発生します。周波数領域で十 分な性能が求められる通信システムやその他のアプリケーショ ンでは、これはほとんど問題になりません。 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 t 4-SWITCH DAC OUTPUT (RETURN TO ZERO MODE) 範囲を超えないようにし、規定の歪みおよび直線性の性能を維 持してください。 VDIFF=(IOUTP−IOUTN)×RLOAD D2 4-SWITCH DAC OUTPUT ( fS MIX MODE) 20mAの公称出力電流で1Vの最大出力コンプライアンスを達成 するには、 R L O A D を 50Ω に設定する必要があります。また、 VOUTPとVOUTNのフルスケール値が出力コンプライアンスの規定 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747を差動で動作させ ることによって、2つの利点が得られます。第1に、差動動作は ノイズや歪み、DCオフセットなどのIOUTPとIOUTNに関連した同 相誤差発生源をキャンセルするために役に立ちます。第2には、 コードに依存する差動電流と、後段の出力電圧(VDIFF)が、シ ングルエンド電圧出力(VOUTPまたはVOUTN)の2倍になるため、 負荷に対して2倍の信号パワーを出力できます。 D1 DAC CLK 図35. t 06569-026 DACの伝達関数 ミックス・モードとRZモード時のDAC波形 ノーマル・モード、ミックス・モード、 RZ モードのときに出 力スペクトルを成形する関数を図36に示します。モードを切り 替えると、DAC出力で固有のsincロールオフが再成形されます。 このモード変更機能を持つため、AD9741/AD9743/AD9745/ AD9746/AD9747はダイレクトIFアプリケーションに適してい ます。選択した動作モードに応じて、最初の 3 つのナイキス ト・ゾーンのどこにでもキャリアを配置することができます。 図36に示すように、3つのゾーンすべてにおける性能と最大振 幅は、キャリアをどこに配置するかによってsincロールオフの 影響を受けます。 ― 24 ― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 0 QUADRATURE MODULATOR V+ MIX RZ AD9747 AUX DAC1 OR DAC2 NORMAL QUAD MOD I OR Q INPUTS –20 AD9747 –30 OPTIONAL PASSIVE FILTERING DAC1 OR DAC2 0.5 1.5 2 FS 図36. 25Ω TO 50Ω 06569-027 –40 図38. 25Ω TO 50Ω 06569-029 T ( f ) ( d B) –10 受動DCシフトによるDACと直交変調器のDC結合 各アナログ動作モードでの伝達関数 消費電力 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747には、2個の補助 DACが備わっています。図37に機能図を示します。補助DAC は、AUXPとAUXNの2本の出力ピンを備えた電流出力デバイ スです。アクティブ・ピンは、電流ソースまたは電流シンクに 設定できます。電流シンクまたはソースのいずれの場合も、フ ルスケール電流レベルは2mA です。補助DAC 出力の有効コン プライアンス範囲は、出力をシンク電流またはソース電流のど ちらに設定するかに応じて異なります。電流ソース時のコンプ ライアンス電圧は0∼1.6Vですが、電流シンク時の出力コンプ ライアンス電圧は0.8∼1.6Vになります。どちらの出力も使用 できますが、アクティブにできるのは補助 DAC の出力の 1 つ (PまたはN)のみです。非アクティブのピンは、常にハイ・イ ンピーダンス状態になります(>100kΩ)。 310 fOUT = NYQUIST 230 06569-035 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 225 250 fDAC (MHz) 図39. fDAC 対 AD9747の消費電力 補助DACの機能図 シングル・サイドバンド・トランスミッタのアプリケーション では、直交変調器の入力基準DCオフセット電圧とDACの出力 オフセット電圧の組合わせにより、変調器の出力でローカル発 振器( LO )の混入が発生し、システム性能が低下することが あります。補助DACを使用することで、このDCオフセットと それに伴って発生するLO混入をなくすことができます。DCオ フセット補正を行うために補助 DAC を使用する回路構成は、 DACと変調器のインターフェースの詳細に応じて異なります。 ローパス・フィルタ処理を使用するDC 結合構成の例を「消費 電力」で概説します。 15 12 IDV DD33 ( mA ) 図37. POSITIVE OR NEGATIVE fOUT = DC 150 AUXN SINK OR SOURCE 270 190 AUXP V BIAS 0mA TO 2mA 350 06569-030 0mA TO 2mA AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747の消費電力と消費 電流を図39に示します。この図で、各デバイスの無負荷時の消 費電力は約190mWです。その大部分はADVV33電源で消費さ れています。クロック・レートが最大値250MHzに増加すると、 合計消費電力は約50%増加します。 PTO TA L ( mW) 補助DAC 9 AD9747 6 AD9741 0 0 25 50 75 100 125 150 175 fDAC (MHz) 図40. fDAC 対 DVDD33電流 REV. 0 ― 25 ― 200 06569-031 3 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 30 図43に各電源領域別の消費電力と合計消費電力を示します。各 グループの棒グラフでは、完全なアクティブ・モード時の消費 電力(青色)と5 つのレベルのパワーダウン状態における消費 電力を比較しています。 24 300 12 250 PDISS ( mW) AD9741 0 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 fDAC (MHz) 図41. 06569-032 6 FULL ACTIVE DCO OFF AUX OFF DAC OFF CLK OFF BIAS OFF 200 150 100 fDAC 対 DVDD18電流 50 0 AVDD33 DVDD18 CVDD18 DVDD33 TOT PWR 06569-045 IDV DD18 ( mA ) 350 AD9747 18 15 図43. 電力の大部分はAVDD33で消費されるため、DAC出力をディ スエーブルするだけで、消費電力を大幅に節約できます。また、 DAC出力をディスエーブルすることで、電力を節約しながら、 高速のウェークアップ時間を維持することができます。フルパ ワーダウンに設定すると、すべての回路がディスエーブルされ、 消費電力が最小になります。ただし、フルパワーダウン状態で も、入力データ動作によって、わずかながら消費電力(25mW) が発生します。消費電力をほぼゼロになるまで削減するには、 すべての入力データ動作を停止する必要があります。 13 11 9 7 5 0 25 50 75 100 125 150 175 200 fDAC (MHz) 図42. 225 250 06569-033 ICV DD18 ( mA ) パワーダウン・モードと消費電力 fDAC 対 CVDD18電流 ― 26 ― REV. 0 AD9741/AD9743/AD9745/AD9746/AD9747 外形寸法 0.60 MAX 55 54 PIN 1 INDICATOR 0.50 BSC 9.75 BSC SQ TOP VIEW 72 1 PIN 1 INDICATOR D06569-0-5/07(0)-J 0.30 0.23 0.18 0.60 MAX 10.00 BSC SQ 4.70 BSC SQ EXPOSED PAD (BOTTOM VIEW) 0.50 0.40 0.30 0.80 MAX 0.65 TYP 12° MAX 9.00 REF 0.05 MAX 0.02 NOM SEATING PLANE EXPOSED PAD MUST BE SOLDERED TO PCB AND CONNECTED TO AVSS. 0.20 REF 042407-0 1.00 0.85 0.80 18 19 37 36 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VNND-3 図44. 72ピン・リード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VQ] 10mm×10mmボディ、極薄クワッド (CP-72-1) 寸法単位:mm オーダー・ガイド Model 1 Package Description Package Option AD9741BCPZ −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9741BCPZRL1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9743BCPZ1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9743BCPZRL1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9745BCPZ1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 1 AD9745BCPZRL 1 AD9746BCPZ −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9746BCPZRLv −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 AD9747BCPZ1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 −40℃ to +85℃ 72-Lead LFCSP_VQ CP-72-1 1 AD9747BCPZRL AD9741-EBZ 1 Evaluation Board AD9743-EBZ 1 Evaluation Board AD9745-EBZ1 Evaluation Board AD9746-EBZ1 Evaluation Board 1 Evaluation Board AD9747-EBZ 1 Temperature Range Z=RoHS準拠製品 REV. 0 ― 27 ―