低消費電力複素型32ビットNCOを内蔵する 800 MSPSのデュアル12/14/16ビットDAC AD9785/AD9787/AD9788 概要 特長 AD9785/AD9787/AD9788 は 、 そ れ ぞ れ 12/14/16 ビ ッ ト の TxDAC®デバイスであり、ナイキスト周波数までのマルチキャリ アを発生できる 800 MSPS のサンプル・レートと広いダイナミ ック・レンジを持っています。複素デジタル変調や、ゲイン、 位相、オフセットの補償などの、ダイレクト・コンバージョン 送信アプリケーションを最適化する機能が内蔵されています。 DAC 出力は、アナログ・デバイセズの ADL537x ファミリーの ようなアナログ直交変調器とシームレスにインターフェースす るように最適化されています。シリアル・ペリフェラル・イン ターフェース(SPI)を内蔵しているため、多くの内部パラメータ の書き込みと読み出しを行うことができます。フル・スケール 出力電流は、10 mA~30 mA の範囲で設定することができます。 AD978x ファミリーは 0.18 μm の CMOS プロセスで製造され、 1.8 V と 3.3 V の電源で動作します。このデバイスは 100 ピンの TQFP パッケージを採用しています。 アナログ出力が 8.7 mA~31.7 mA および RL = 25 Ω~50 Ω で調整可 能 低消費電力の複素 NCO により、DAC 帯域内でのキャリア任意配置 が可能、これによる電力増は 300 mW 以下 補助 DAC により、I と Q のゲイン・マッチングとオフセット制御が 可能 I と Q の位相補償が設定可能 デジタル・アップ・コンバージョン機能を内蔵 複数チップ同期インターフェース 高性能低ノイズの PLL クロック逓倍器を内蔵 デジタル逆 sinc フィルタ 100 ピン露出パドル TQFP パッケージを採用 アプリケーション ワイヤレス・インフラストラクチャ WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX、GSM 製品のハイライト ハイまたはローIF のデジタル・シンセシス ベースバンドから高い中間周波数までの広帯域信号の高品質な シンセシスを可能にする低いノイズと低い相互変調歪み(IMD)。 送信ダイバーシティー 広帯域通信 LMDS/MMDS、1 対 1 ダイナミック性能を強化する当社独自の DAC 出力スイッチング 技術 調整可能なセットアップとホールドを持つ CMOS データ入力イ ンターフェース 低消費電力の複素型 32 ビット数値制御発振器(NCO)。 一般的なシグナル・チェイン QUADRATURE MODULATOR/ MIXER/ AMPLIFIER COMPLEX I AND Q DC LO DC DIGITAL INTERPOLATION FILTERS I DAC POST DAC ANALOG FILTER FPGA/ASIC/DSP A 07098-001 Q DAC 図 1. Rev. 0 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。 ©2008 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 AD9785/AD9787/AD9788 目次 特長 ...................................................................................................... 1 入力データ RAM.......................................................................... 37 アプリケーション .............................................................................. 1 デジタル・データパス .................................................................... 38 概要 ...................................................................................................... 1 インターポレーション・フィルタ ............................................ 38 製品のハイライト .............................................................................. 1 直交変調器.................................................................................... 40 一般的なシグナル・チェイン .......................................................... 1 数値制御発振器............................................................................ 40 改訂履歴 .............................................................................................. 2 逆 Sinc フィルタ ........................................................................... 40 仕様 ...................................................................................................... 3 振幅とオフセットのデジタル制御 ............................................ 41 DC 仕様 ........................................................................................... 3 位相のデジタル補正 .................................................................... 41 デジタル仕様 .................................................................................. 4 デバイスの同期 ................................................................................ 42 AC 仕様 ........................................................................................... 5 同期ロジックの概要 .................................................................... 42 絶対最大定格 ...................................................................................... 6 デバイスのシステム・クロックへの同期 ................................ 44 熱抵抗.............................................................................................. 6 複数デバイス間の相互同期 ........................................................ 45 ESD の注意 ..................................................................................... 6 割り込み要求動作 ........................................................................ 46 ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 7 REFCLK 入力の駆動 ........................................................................ 47 代表的な性能特性 ............................................................................ 13 DAC REFCLK の設定 .................................................................. 47 用語 .................................................................................................... 20 アナログ出力 .................................................................................... 50 動作原理 ............................................................................................ 21 振幅のデジタル・スケーリング ................................................ 50 シリアル・ポート・インターフェース .................................... 21 消費電力............................................................................................ 52 SPI レジスタ・マップ...................................................................... 24 AD9785/AD9787/AD9788 の評価ボード ........................................ 54 SPI レジスタの説明 ..................................................................... 25 出力の設定.................................................................................... 54 入力データ・ポート ........................................................................ 33 評価ボードの写真 ........................................................................ 54 シングル・ポート・モード ........................................................ 33 評価ボード・ソフトウェア ........................................................ 55 デュアル・ポート・モード ........................................................ 33 評価ボードの回路図 .................................................................... 56 DATACLK を基準とする入力データ ......................................... 33 外形寸法............................................................................................ 62 REFCLK を基準とする入力データ ............................................ 35 オーダー・ガイド ........................................................................ 62 データ入力タイミングの最適化 ................................................ 36 改訂履歴 1/08—Revision 0: Initial Version Rev. 0 - 2/62 - AD9785/AD9787/AD9788 仕様 DC 仕様 特に指定がない限り、TMIN~TMAX、AVDD33 = 3.3 V、DVDD33 = 3.3 V、DVDD18 = 1.8 V、CVDD18 = 1.8 V、IOUTFS = 20 mA、最大サンプ ル・レート。特に指定がない限り、LVDS ドライバとレシーバは IEEE 1596 短距離回線に準拠。 表 1. Parameter AD9785 Min Typ AD9787 Min Max Typ Max AD9788 Min Typ Max Unit RESOLUTION 12 14 16 Bits ACCURACY Differential Nonlinearity (DNL) Integral Nonlinearity (INL) ±0.2 ±0.3 ±0.5 ±1.0 ±2.1 ±3.7 LSB LSB MAIN DAC OUTPUTS Offset Error Gain Error (with Internal Reference) Full-Scale Output Current Output Compliance Range Output Resistance Gain DAC Monotonicity Guaranteed –0.001 8.66 –1.0 MAIN DAC TEMPERATURE DRIFT Offset Gain Reference Voltage AUX DAC OUTPUTS Resolution Full-Scale Output Current1 Output Compliance Range (Source) Output Compliance Range (Sink) Output Resistance Aux DAC Monotonicity Guaranteed 0 ±2 20.2 +0.001 −0.001 31.66 +1.0 8.66 –1.0 −0.001 31.66 +1.0 8.66 –1.0 10 10 10 10 10 10 0.04 100 30 0.04 100 30 0.04 100 30 ppm/°C ppm/°C ppm/°C 10 0 ±2 20.2 +0.001 31.66 +1.0 1 10 1 10 1 10 Bits mA V V MΩ Bits 1.2 5 1.2 5 1.2 5 V kΩ –1.998 0 0.8 REFERENCE Internal Reference Voltage Output Resistance +0.001 % FSR % FSR mA V MΩ Bits 10 0 ±2 20.2 +1.998 1.6 1.6 –1.998 0 0.8 10 +1.998 1.6 1.6 –1.998 0 0.8 +1.998 1.6 1.6 ANALOG SUPPLY VOLTAGES AVDD33 CVDD18 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 V V DIGITAL SUPPLY VOLTAGES DVDD33 DVDD18 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 3.13 1.70 3.3 1.8 3.47 1.90 V V 375 450 375 450 375 450 mW POWER CONSUMPTION 1× Mode, fDATA = 100 MSPS, PLL Off, IF = 2 MHz 2× Mode, fDATA = 100 MSPS, Inverse Sinc Off, PLL Off 4× Mode, fDATA = 100 MSPS, Inverse Sinc Off, PLL Off 8× Mode, fDATA = 100 MSPS, Inverse Sinc Off, PLL Off Power-Down Mode OPERATING RANGE 1 –40 533 533 533 mW 754 754 754 mW 1054 1054 1054 mW 2.5 9.0 +25 +85 –40 10 Ωの外付け抵抗を使用。 Rev. 0 - 3/62 - 2.5 9.0 +25 +85 –40 2.5 9.0 mW +25 +85 °C AD9785/AD9787/AD9788 デジタル仕様 特に指定がない限り、TMIN~TMAX、AVDD33 = 3.3 V、DVDD33 = 3.3 V、DVDD18 = 1.8 V、CVDD18 = 1.8 V、IOUTFS = 20 mA、最大サンプ ル・レート。 表 2. Parameter Test Conditions/Comments CMOS INPUT LOGIC LEVEL Input VIN Logic High Input VIN Logic Low SYNC_I+ = V1A, SYNC_I− = V1B LVDS DRIVER OUTPUTS (SYNC_O+, SYNC_O−) Output Voltage High, VOA or VOB Output Voltage Low, VOA or VOB Output Differential Voltage, |VOD| Output Offset Voltage, VOS Output Impedance, Single-Ended, RO SYNC_O+ = VOA, SYNC_O− = VOB, 100 Ω termination 825 –100 Unit 0.8 V V 1575 +100 80 30 0.45 0.25 120 825 1025 150 1150 80 1575 200 400 300 100 250 1250 120 800 400 1600 500 mV mV MHz MHz 250 250 SERIAL PERIPHERAL INTERFACE Maximum Clock Rate (SCLK) Minimum Pulse Width High Minimum Pulse Width Low Setup Time, SPI_SDIO to SCLK Hold Time, SPI_SDIO to SCLK Setup Time, SPI_CSB to SCLK Data Valid, SPI_SDO to SCLK mV mV mV Ω MHz ns ns mV mV mV mV Ω 800 900 MAXIMUM INPUT DATA RATE 1× Interpolation 2× Interpolation 4× Interpolation DVDD18 = 1.8 V ± 5% DVDD18 = 1.9 V ± 5% 8× Interpolation DVDD18 = 1.8 V ±5% DVDD18 = 1.9 V ± 5% MSPS MSPS 200 225 MSPS MSPS 100 112.5 MSPS MSPS 40 12.5 12.5 2.8 0.0 3.0 10.0 MHz ns ns ns ns ns ns 460 −1.5 −0.25 2.4 ns ns ns ns All modes, −40°C to +85°C1 With or without modulation With or without modulation With or without modulation With or without modulation POWER-UP TIME2 Rev. 0 Max 20 DAC CLOCK INPUT (REFCLK+, REFCLK–) Differential Peak-to-Peak Voltage Common-Mode Voltage Maximum Clock Rate DVDD18 = 1.8 V ± 5% DVDD18 = 1.9 V ± 5% LATENCY (DACCLK CYCLES) 1× Interpolation 2× Interpolation 4× Interpolation 8× Interpolation Inverse Sinc Typ 2.0 LVDS INPUT (SYNC_I+, SYNC_I−) Input Voltage Range, VIA or VIB Input Differential Threshold, VIDTH Input Differential Hysteresis, VIDTHH − VIDTHL Receiver Differential Input Impedance, RIN LVDS Input Rate (fSYNC_I = fDATA) Setup Time, SYNC_I to DAC Clock Hold Time, SYNC _I to DAC Clock INPUT DATA Setup Time, Input Data to DATACLK Hold Time, Input Data to DATACLK Setup Time, Input Data to REFCLK Hold Time, Input Data to REFCLK Min - 4/62 - 40 83 155 294 18 Cycles Cycles Cycles Cycles Cycles 260 ms AD9785/AD9787/AD9788 Parameter Test Conditions/Comments DAC Wake-Up Time3 DAC Sleep Time4 IOUT current settling to 1% IOUT current to less than 1% of full scale Min Typ Max 22 22 Unit ms ms 1 タイミングの温度特性とデータ有効ウインドウは、表 25 に示します。 2 レジスタ 0x00 の SPI_CSB の立ち上がりエッジから測定。 ビット 4 を 0 から 1 へトグル。 VREF デカップリング・コンデンサ = 0.1 µF。 3 レジスタ 0x05 またはレジスタ 0x07 の SPI_CSB の立ち上がりエッジから測定。 ビット 15 またはビット 14 を 0 から 1 へトグル。 4 レジスタ 1x05 またはレジスタ 0x07 の SPI_CSB の立ち上がりエッジから測定。 ビット 15 またはビット 14 を 0 から 0 へトグル。 AC 仕様 特に指定がない限り、TMIN~TMAX、AVDD33 = 3.3 V、DVDD33 = 3.3 V、DVDD18 = 1.8 V、CVDD18 = 1.8 V、IOUTFS = 20 mA、最大サンプ ル・レート。 表 3. Parameter AD9785 Min Typ Max AD9787 Min Typ Max AD9788 Min Typ Max Unit SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE (IN-BAND SFDR) fDACCLK = 200 MSPS, fOUT = 70 MHz 1× Interpolation fDACCLK = 200 MSPS, fOUT = 70 MHz 2× Interpolation fDACCLK = 200 MSPS, fOUT = 70 MHz 4× Interpolation fDACCLK = 800 MSPS, fOUT = 40 MHz 8× Interpolation 80 80 78 85 82 82 80 87 83 83 81 90 dBc dBc dBc dBc TWO-TONE INTERMODULATION DISTORTION (IMD) fDATA = 200 MSPS, fOUT = 50 MHz 1× Interpolation fDATA = 200 MSPS, fOUT = 50 MHz 2× Interpolation fDATA = 200 MSPS, fOUT = 100 MHz 4× Interpolation fDATA = 100 MSPS, fOUT = 100 MHz 8× Interpolation 80 78 78 70 82 79 79 70 83 80 80 70 dBc dBc dBc dBc NOISE SPECTRAL DENSITY (NSD), EIGHT TONE, 500 kHz TONE SPACING fDACCLK = 200 MSPS, fOUT = 80 MHz fDACCLK = 400 MSPS, fOUT = 80 MHz fDACCLK = 800 MSPS, fOUT = 80 MHz −154 −154 −154 −157 −158 −159 −158 −161 −162 dBm/Hz dBm/Hz dBm/Hz WCDMA ADJACENT CHANNEL LEAKAGE RATIO (ACLR), SINGLE CARRIER fDACCLK = 491.52 MSPS, fOUT = 100 MHz 4× Interpolation fDACCLK = 491.52 MSPS, fOUT = 200 MHz 4× Interpolation 78 72 80 74 82 76 dBc dBc WCDMA SECOND ADJACENT CHANNEL LEAKAGE RATIO (ACLR), SINGLE CARRIER fDACCLK = 491.52 MSPS, fOUT = 100 MHz 4× Interpolation fDACCLK = 491.52 MSPS, fOUT = 200 MHz 4× Interpolation 80 78 82 80 88 82 dBc dBc Rev. 0 - 5/62 - AD9785/AD9787/AD9788 絶対最大定格 表 4. Parameter Rating AVDD33 to AGND, DGND, CGND DVDD33, DVDD18, CVDD18 to AGND, DGND, CGND AGND to DGND, CGND DGND to AGND, CGND CGND to AGND, DGND I120, VREF, IPTAT to AGND OUT1_P, OUT1_N, OUT2_P, OUT2_N, AUX1_P, AUX1_N, AUX2_P, AUX2_N to AGND P1D[15] to P1D[0], P2D[15] to P2D[0] to DGND DATACLK, TXENABLE to DGND REFCLK+, REFCLK−, RESET, IRQ, PLL_LOCK, SYNC_O+, SYNC_O−, SYNC_I+, SYNC_I− to CGND RESET, IRQ, PLL_LOCK, SYNC_O+, SYNC_O−, SYNC_I+, SYNC_I−, SPI_CSB, SCLK, SPI_SDIO, SPI_SDO to DGND Junction Temperature Storage Temperature Range −0.3 V to +3.6 V −0.3 V to +2.1 V 熱抵抗 この 100 ピンの熱強化型 TQFP では、露出パドル(EPAD)をグラ ウンド・プレーンへハンダ付けする必要があります。これらの 仕様は自然空冷を対象としていることに注意してください。 −0.3 V to +0.3 V −0.3 V to +0.3 V −0.3 V to +0.3 V −0.3 V to AVDD33 + 0.3 V −1.0 V to AVDD33 + 0.3 V 表 5.熱抵抗 Resistance Unit Conditions θJA θJB θJC 19.1°C/W 12.4°C/W 7.1°C/W EPAD soldered. No airflow. EPAD soldered. No airflow. EPAD soldered. No airflow. −0.3 V to DVDD33 + 0.3 V −0.3 V to DVDD33 + 0.3 V −0.3 V to CVDD18 + 0.3 V ESD の注意 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、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対 する適切な予防措置を講じることをお勧めします。 −0.3 V to DVDD33 + 0.3 V 125°C −65°C to +150°C 上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 の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作の節に記 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 頼性に影響を与えます。 Rev. 0 - 6/62 - AD9785/AD9787/AD9788 ピン配置およびピン機能説明 図 2.AD9785 のピン配置 表 6.AD9785 のピン機能説明 ピン番号 記号 説明 1、2、9、10 CVDD18 1.8 V クロック電源。 3、4、7、8、11 CGND クロック・コモン。 5 REFCLK+ 差動クロック入力―正。 6 REFCLK− 差動クロック入力―負。 12、72、77、79、81、 82、85、88、91、94、 95、97、99 AGND アナログ・コモン。 13 SYNC_I+ 差動同期入力―正。 14 SYNC_I− 差動同期入力―負。 15、22、32、44、54、64 DGND デジタル・コモン。 16、23、33、43、53、60 DVDD18 1.8 V デジタル電源。 17 P1D[11] ポート 1 のデータ入力 D11 (MSB)。 18 P1D[10] ポート 1 のデータ入力 D10。 19 P1D[9] ポート 1 のデータ入力 D9。 20 P1D[8] ポート 1 のデータ入力 D8。 21 P1D[7] ポート 1 のデータ入力 D7。 24 P1D[6] ポート 1 のデータ入力 D6。 25 P1D[5] ポート 1 のデータ入力 D5。 26 P1D[4] ポート 1 のデータ入力 D4。 27 P1D[3] ポート 1 のデータ入力 D3。 Rev. 0 - 7/62 - AD9785/AD9787/AD9788 ピン番号 記号 説明 28 P1D[2] ポート 1 のデータ入力 D2。 29 P1D[1] ポート 1 のデータ入力 D1。 30 P1D[0] ポート 1 のデータ入力 D0 (LSB)。 31、34 to 36、56 to 59 NC 接続不要。 37 DATACLK データ・クロック出力。 38、61 DVDD33 3.3 V のデジタル電源。 39 TXENABLE 送信イネーブル。 40 P2D[11] ポート 2 のデータ入力 D11 (MSB)。 41 P2D[10] ポート 2 のデータ入力 D10。 42 P2D[9] ポート 2 のデータ入力 D9。 45 P2D[8] ポート 2 のデータ入力 D8。 46 P2D[7] ポート 2 のデータ入力 D7。 47 P2D[6] ポート 2 のデータ入力 D6。 48 P2D[5] ポート 2 のデータ入力 D5。 49 P2D[4] ポート 2 のデータ入力 D4。 50 P2D[3] ポート 2 のデータ入力 D3。 51 P2D[2] ポート 2 のデータ入力 D2。 52 P2D[1] ポート 2 のデータ入力 D1。 55 P2D[0] ポート 2 のデータ入力 D0 (LSB)。 62 SYNC_O− 差動同期出力―負。 63 SYNC_O+ 差動同期出力―正。 65 PLL_LOCK PLL のロック表示。 66 SPI_SDO SPI ポート・データ出力。 67 SPI_SDIO SPI ポート・データ入力/出力。 68 SCLK SPI ポート・クロック。 69 SPI_CSB SPI ポート・チップ・セレクト・バー。 70 RESET リセット、アクティブ・ハイ。 71 IRQ 割り込み要求。 73 IPTAT 出荷テスト・ピン。出力電流は絶対温度に比例し、25°C で約 10 μA、傾き約 20 nA/°C。このピンはフ ローティング状態のままにしておく必要があります。 74 VREF リファレンス電圧出力。 75 I120 120 μA のリファレンス電流。 76、78、80、96、98、 100 83 AVDD33 3.3 V のアナログ電源。 OUT2_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 84 OUT2_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 86 AUX2_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 87 AUX2_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 89 AUX1_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 90 AUX1_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 92 OUT1_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 93 OUT1_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 露出パドル EPAD ヒート・シンク。アナログ・コモン(AGND)に接続。 Rev. 0 - 8/62 - AD9785/AD9787/AD9788 図 3.AD9787 のピン配置 表 7.AD9787 のピン機能説明 ピン番号 記号 説明 1、2、9、10 CVDD18 1.8 V のクロック電源。 3、4、7、8、11 CGND クロック・コモン。 5 REFCLK+ 差動クロック入力―正。 6 REFCLK− 差動クロック入力―負。 12、72、77、79、81、 82、85、88、91、94、 95、97、99 AGND アナログ・コモン。 13 SYNC_I+ 差動同期入力―正。 14 SYNC_I− 差動同期入力―負。 15、22、32、44、54、64 DGND デジタル・コモン。 16、23、33、43、53、60 DVDD18 1.8 V デジタル電源。 17 P1D[13] ポート 1 のデータ入力 D13 (MSB)。 18 P1D[12] ポート 1 のデータ入力 D12。 19 P1D[11] ポート 1 のデータ入力 D11。 20 P1D[10] ポート 1 のデータ入力 D10。 21 P1D[9] ポート 1 のデータ入力 D9。 24 P1D[8] ポート 1 のデータ入力 D8。 25 P1D[7] ポート 1 のデータ入力 D7。 26 P1D[6] ポート 1 のデータ入力 D6。 27 P1D[5] ポート 1 のデータ入力 D5。 28 P1D[4] ポート 1 のデータ入力 D4。 29 P1D[3] ポート 1 のデータ入力 D3。 Rev. 0 - 9/62 - AD9785/AD9787/AD9788 ピン番号 記号 説明 30 P1D[2] ポート 1 のデータ入力 D2。 31 P1D[1] ポート 1 のデータ入力 D1。 34 P1D[0] ポート 1 のデータ入力 D0 (LSB)。 35、36、58、59 NC 接続不要。 37 DATACLK データ・クロック出力。 38、61 DVDD33 3.3 V のデジタル電源。 39 TXENABLE 送信イネーブル。 40 P2D[13] ポート 2 のデータ入力 D13 (MSB)。 41 P2D[12] ポート 2 のデータ入力 D12。 42 P2D[11] ポート 2 のデータ入力 D11。 45 P2D[10] ポート 2 のデータ入力 D10。 46 P2D[9] ポート 2 のデータ入力 D9。 47 P2D[8] ポート 2 のデータ入力 D8。 48 P2D[7] ポート 2 のデータ入力 D7。 49 P2D[6] ポート 2 のデータ入力 D6。 50 P2D[5] ポート 2 のデータ入力 D5。 51 P2D[4] ポート 2 のデータ入力 D4。 52 P2D[3] ポート 2 のデータ入力 D3。 55 P2D[2] ポート 2 のデータ入力 D2。 56 P2D[1] ポート 2 のデータ入力 D1。 57 P2D[0] ポート 2 のデータ入力 D0 (LSB)。 62 SYNC_O− 差動同期出力―負。 63 SYNC_O+ 差動同期出力―正。 65 PLL_LOCK PLL のロック表示。 66 SPI_SDO SPI ポート・データ出力。 67 SPI_SDIO SPI ポート・データ入力/出力。 68 SCLK SPI ポート・クロック。 69 SPI_CSB SPI ポート・チップ・セレクト・バー。 70 RESET リセット、アクティブ・ハイ。 71 IRQ 割り込み要求。 73 IPTAT 出荷テスト・ピン。出力電流は絶対温度に比例し、25°C で約 10 μA、傾き約 20 nA/°C。このピンは フローティング状態のままにしておく必要があります。 74 VREF リファレンス電圧出力。 75 I120 120 μA のリファレンス電流。 76、78、80、96、98、100 AVDD33 3.3 V のアナログ電源。 83 OUT2_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 84 OUT2_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 86 AUX2_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 87 AUX2_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 89 AUX1_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 90 AUX1_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 92 OUT1_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 93 OUT1_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 露出パドル EPAD ヒート・シンク。アナログ・コモン(AGND)に接続。 Rev. 0 - 10/62 - AD9785/AD9787/AD9788 図 4.AD9788 のピン配置 表 8.AD9788 ピン機能説明 s ピン番号 記号 説明 1、2、9、10 CVDD18 1.8 V のクロック電源。 3、4、7、8、11 CGND クロック・コモン。 5 REFCLK+ 差動クロック入力―正。 6 REFCLK− 差動クロック入力―負。 12、72、77、79、81、 82、85、88、91、94、 95、97、99 AGND アナログ・コモン。 13 SYNC_I+ 差動同期入力―正。 14 SYNC_I− 差動同期入力―負。 15、22、32、44、54、64 DGND デジタル・コモン。 16、23、33、43、53、60 DVDD18 1.8 V デジタル電源。 17 P1D[15] ポート 1 のデータ入力 D15 (MSB)。 18 P1D[14] ポート 1 のデータ入力 D14。 19 P1D[13] ポート 1 のデータ入力 D13。 20 P1D[12] ポート 1 のデータ入力 D12。 21 P1D[11] ポート 1 のデータ入力 D11。 24 P1D[10] ポート 1 のデータ入力 D10。 25 P1D[9] ポート 1 のデータ入力 D9。 26 P1D[8] ポート 1 のデータ入力 D8。 27 P1D[7] ポート 1 のデータ入力 D7。 28 P1D[6] ポート 1 のデータ入力 D6。 29 P1D[5] ポート 1 のデータ入力 D5。 Rev. 0 - 11/62 - AD9785/AD9787/AD9788 ピン番号 記号 説明 30 P1D[4] ポート 1 のデータ入力 D4。 31 P1D[3] ポート 1 のデータ入力 D3。 34 P1D[2] ポート 1 のデータ入力 D2。 35 P1D[1] ポート 1 のデータ入力 D1。 36 P1D[0] ポート 1 のデータ入力 D0 (LSB)。 37 DATACLK データ・クロック出力。 38、61 DVDD33 3.3 V のデジタル電源。 39 TXENABLE 送信イネーブル。 40 P2D[15] ポート 2 のデータ入力 D15 (MSB)。 41 P2D[14] ポート 2 のデータ入力 D14。 42 P2D[13] ポート 2 のデータ入力 D13。 45 P2D[12] ポート 2 のデータ入力 D12。 46 P2D[11] ポート 2 のデータ入力 D11。 47 P2D[10] ポート 2 のデータ入力 D10。 48 P2D[9] ポート 2 のデータ入力 D9。 49 P2D[8] ポート 2 のデータ入力 D8。 50 P2D[7] ポート 2 のデータ入力 D7。 51 P2D[6] ポート 2 のデータ入力 D6。 52 P2D[5] ポート 2 のデータ入力 D5。 55 P2D[4] ポート 2 のデータ入力 D4。 56 P2D[3] ポート 2 のデータ入力 D3。 57 P2D[2] ポート 2 のデータ入力 D2。 58 P2D[1] ポート 2 のデータ入力 D1。 59 P2D[0] ポート 2 のデータ入力 D0 (LSB)。 62 SYNC_O− 差動同期出力―負。 63 SYNC_O+ 差動同期出力―正。 65 PLL_LOCK PLL のロック表示。 66 SPI_SDO SPI ポート・データ出力。 67 SPI_SDIO SPI ポート・データ入力/出力。 68 SCLK SPI ポート・クロック。 69 SPI_CSB SPI ポート・チップ・セレクト・バー。 70 RESET リセット、アクティブ・ハイ。 71 IRQ 割り込み要求。 73 IPTAT 出荷テスト・ピン。出力電流は絶対温度に比例し、25°C で約 10 μA、傾き約 20 nA/°C。このピンは フローティング状態のままにしておく必要があります。 74 VREF リファレンス電圧出力。 75 I120 120 μA のリファレンス電流。 76、78、80、96、98、100 AVDD33 3.3 V のアナログ電源。 83 OUT2_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 84 OUT2_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 86 AUX2_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 2。 87 AUX2_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 2。 89 AUX1_N 補助 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 90 AUX1_P 補助 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 92 OUT1_N 差動 DAC 電流出力―負、チャンネル 1。 93 OUT1_P 差動 DAC 電流出力―正、チャンネル 1。 露出パドル EPAD ヒート・シンク。アナログ・コモン(AGND)に接続。 Rev. 0 - 12/62 - AD9785/AD9787/AD9788 代表的な性能特性 –142 100 95 –146 4× 250 MSPS 85 2× –154 1× 160 MSPS 80 SFDR (dB) NSD (dBm/Hz) –150 –158 200 MSPS 90 75 70 –162 65 60 –166 55 –170 80 100 50 20 0 40 60 80 100 07098-067 60 fOUT (MHz) 400 07098-068 40 07098-064 20 0 fOUT (MHz) 図 5.AD9785 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT マルチトーン入力 fDATA = 200 MSPS 図 8.AD9785 帯域内 SFDR 対 fOUT 2×インターポレーション 100 –142 –146 90 2× 150 MSPS 4× –154 –158 80 IMD (dBc) NSD (dBm/Hz) –150 1× 70 –162 100 MSPS 60 –166 200 MSPS –170 40 60 80 100 fOUT (MHz) 50 07098-065 20 0 40 0 80 120 160 200 240 280 320 360 fOUT (MHz) 図 6.AD9785 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT シングル・トーン入力 fDATA = 200 MSPS 図 9.AD9785 IMD 対 fOUT 4×インターポレーション –55 –55 –60 –60 –65 ACLR (dBc) ACLR (dBc) –65 FIRST ADJ CHAN –70 –75 SECOND ADJ CHAN –70 FIRST ADJ CHAN –75 SECOND ADJ CHAN –80 –80 –85 THIRD ADJ CHAN –90 –90 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 fOUT (MHz) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 図 10.AD9787 ACLR、4×インターポレーション fDATA = 122.88 MSPS 図 7.AD9785 ACLR、4×インターポレーション fDATA = 122.88 MSPS Rev. 0 0 fOUT (MHz) 07098-066 0 THIRD ADJ CHAN - 13/62 - 07098-069 –85 –142 –60 –146 –65 –150 NSD (dBm/Hz) –55 –70 FIRST ADJ CHAN –75 SECOND ADJ CHAN –85 –90 20 40 60 –158 1× 2× 4× –162 –166 THIRD ADJ CHAN 0 –154 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 fOUT (MHz) –170 0 20 40 60 80 100 fOUT (MHz) 07098-073 –80 07098-070 ACLR (dBc) AD9785/AD9787/AD9788 図 14.AD9787 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT マルチトーン入力での出力周波数 fDATA = 200 MSPS 図 11.AD9787 ACLR、4×インターポレーション fDATA = 122.88 MSPS 振幅= −3 dB –142 100 –146 90 NSD (dBm/Hz) –150 IMD (dBc) 80 200MSPS 100MSPS 70 –154 1× –158 2× 4× –162 150MSPS 60 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 fOUT (MHz) 0 20 100 07098-074 –170 0 07098-071 50 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 07098-076 –166 40 60 80 fOUT (MHz) 図 15.AD9787 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT シングル・トーン入力 fDATA = 200 MSPS 図 12.AD9787 IMD 対 fOUT 4×インターポレーション 100 –55 95 –60 90 160MSPS 0 dBFS PLL ON 85 200MSPS ACLR (dBc) SFDR (dB) –65 250MSPS 80 75 70 –70 0 dBFS PLL OFF –3 dBFS PLL OFF –75 65 –80 60 55 –85 0 20 40 60 80 fOUT (MHz) 100 07098-072 50 –6 dBFS PLL OFF –90 0 20 40 60 fOUT (MHz) 図 13.AD9787 帯域内 SFDR 対 fOUT 2×インターポレーション Rev. 0 図 16.最初の隣接帯域 WCDMA に対する AD9788 の ACLR 4×インターポレーション、fDATA = 122.88 MSPS NCO はベースバンド信号から IF へ変換 - 14/62 - AD9785/AD9787/AD9788 –55 100 –60 200MSPS 90 0 dBFS PLL ON –70 IMD (dBc) ACLR (dBc) –65 –6 dBFS PLL OFF –75 80 160MSPS 250MSPS 70 –80 60 –85 –3 dBFS PLL OFF 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 fOUT (MHz) 07098-077 50 0 0 50 100 150 07098-080 0 dBFS PLL OFF –90 200 fOUT (MHz) 図 20.AD9788 IMD 対 fOUT 2×インターポレーション 図 17.2 番目の隣接帯域 WCDMA に対する AD9788 の ACLR 4×インターポレーション、fDATA = 122.88 MSPS NCO はベースバンド信号から IF へ変換 100 –70 90 –75 IMD (dBc) ACLR (dBc) 0 dBFS PLL ON –6 dBFS PLL OFF –80 80 150MSPS 70 200MSPS 100MSPS 60 –3 dBFS PLL OFF 50 0 40 80 120 –90 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 fOUT (MHz) 160 200 240 280 320 360 400 160 180 200 fOUT (MHz) 07098-078 0 07098-081 0 dBFS PLL OFF 07098-082 –85 図 21.AD9788 IMD 対 fOUT 4×インターポレーション 図 18.3 番目の隣接帯域 WCDMA に対する AD9788 の ACLR 4×インターポレーション、fDATA = 122.88 MSPS NCO はベースバンド信号から IF へ変換 100 100 90 160MSPS 250MSPS IMD (dBc) IMD (dBc) 90 80 80 PLL ON 70 PLL OFF 200MSPS 70 60 60 50 0 20 40 60 80 100 120 140 50 0 20 40 60 80 fOUT (MHz) 100 120 07098-079 fOUT (MHz) 図 22.AD9788 IMD 対 fOUT 8×インターポレーション、fDATA = 100 MSPS、 PLL On/PLL Off 図 19.AD9788 IMD 対 fOUT 1×インターポレーション Rev. 0 - 15/62 - AD9785/AD9787/AD9788 100 100 95 90 90 85 IMD (dBc) IMD (dBc) 80 75MSPS 70 50MSPS 100MSPS 80 75 70 65 60 60 50 100 150 200 250 300 350 400 450 fOUT (MHz) 50 07098-083 0 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 fOUT (MHz) 図 23.AD9788 IMD 対 fOUT 8×インターポレーション 07098-086 55 50 図 26.デバイス 50 個についての AD9788 IMD 対 fOUT 4×インターポレーション fDATA = 200 MSPS 100 –142 –146 90 –150 IMD (dBc) NSD (dBm/Hz) –6dBFS 80 0dBFS –3dBFS 70 –154 –3dBFS –158 0dBFS –162 60 –6dBFS 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 fOUT (MHz) –170 0 20 40 60 80 100 07098-087 0 50 07098-088 50 07098-084 –166 fOUT (MHz) 図 24.AD9788 IMD 性能対デジタル・フル・スケール入力 4×インターポレーション、fDATA = 200 MSPS 図 27.AD9788 ノイズ・スペクトル密度対 デジタル・フル・スケール・シングル・トーン入力 fDATA = 200 MSPS、2×インターポレーション 100 –142 90 –146 80 –150 30mA NSD (dBm/Hz) IMD (dBc) 20mA 70 10mA –154 –158 2× 60 –162 4× 8× 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 fOUT (MHz) –166 07098-085 50 –170 0 10 20 30 40 fOUT (MHz) 図 25.AD9788 IMD 性能対フル・スケール出力電流 4×インターポレーション、fDATA = 200 MSPS 図 28.AD9788 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT マルチトーン入力、fDATA = 100 MSPS Rev. 0 - 16/62 - AD9785/AD9787/AD9788 –142 90 –146 85 200MSPS 80 160MSPS 75 SFDR (dB) –154 –158 2× 70 250MSPS 65 4× –162 60 8× –166 55 0 10 20 30 40 50 fOUT (MHz) 50 07098-089 –170 0 20 40 60 図 29.AD9788 ノイズ・スペクトル密度対 fOUT シングル・トーン入力、fDATA = 100 MSPS 100 図 32.AD9788 帯域内 SFDR 対 fOUT 1×インターポレーション –142 80 –146 75 250MSPS –150 200MSPS SFDR (dB) 70 NSD (dBm/Hz) 80 fOUT (MHz) 07098-092 NSD (dBm/Hz) –150 –154 –158 1× 2× 160MSPS 65 60 –162 4× 55 –166 40 60 80 100 fOUT (MHz) 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 07098-093 20 80 07098-094 0 07098-090 –170 fOUT (MHz) 図 30.AD9788 ノイズ・スペクトル密度対 fDAC 8 トーン入力、500 kHz 間隔、fDATA = 200 MSPS 図 33.AD9788 帯域外 SFDR 対 fOUT 2×インターポレーション –142 95 90 –146 10mA 85 20mA –150 SFDR (dB) NSD (dBm/Hz) 80 –154 1× –158 2× 75 30mA 70 65 –162 4× 60 –166 55 0 20 40 60 80 fOUT (MHz) 100 50 07098-091 –170 0 20 30 40 50 60 70 fOUT (MHz) 図 31.AD9788 ノイズ・スペクトル密度対 fDAC −6 dB のフル・スケール・シングル・トーン入力 fDATA = 200 MSPS Rev. 0 10 図 34.AD9788 帯域内 SFDR 対フル・スケール出力電流 2×インターポレーション fDATA = 200 MSPS - 17/62 - AD9785/AD9787/AD9788 110 100 100MSPS 95 160MSPS 100 90 250MSPS 150MSPS 85 SFDR (dB) SFDR (dB) 90 200MSPS 80 70 200MSPS 80 75 70 65 60 60 10 20 30 40 50 60 70 80 90 fOUT (MHz) 50 07098-095 0 0 20 40 60 80 100 fOUT (MHz) 図 35.AD9788 帯域内 SFDR 対 fOUT 4×インターポレーション 07098-098 55 50 図 38.AD9788 帯域内 SFDR 対 fOUT 2×インターポレーション 80 110 100MSPS 75 100MSPS 100 50MSPS 150MSPS 90 SFDR (dB) 200MSPS 65 80 60 70 55 60 10 20 30 40 50 60 70 80 90 fOUT (MHz) 50 0 50 45 50MSPS 85 85 80 80 –6dBFS 100MSPS 75 SFDR (dB) SFDR (dB) 40 90 75 70 65 70 65 60 60 55 55 0 10 20 30 40 fOUT (MHz) 50 60 70 80 50 07098-097 50 0 5 10 15 20 25 30 35 fOUT (MHz) 図 37.AD9788 帯域内 SFDR 対デジタル・フル・スケール入力 2×インターポレーション、fDATA = 200 MSPS Rev. 0 30 図 39.AD9788 帯域内 SFDR 対 fOUT 8×インターポレーション –3dBFS 0dBFS 20 fOUT (MHz) 図 36.AD9788 帯域外 SFDR 対 fOUT 4×インターポレーション 90 10 07098-099 0 07098-100 50 07098-096 SFDR (dB) 70 図 40.AD9788 帯域外 SFDR 対 fOUT 8×インターポレーション - 18/62 - 40 AD9785/AD9787/AD9788 110 PLL OFF 100 PLL ON SFDR (dB) 90 80 70 50 0 10 20 30 40 fOUT (MHz) 50 07098-101 60 図 41.AD9788 帯域内 SFDR 対 fOUT 4×インターポレーション fDATA = 100 MSPS PLL On/PLL Off Rev. 0 - 19/62 - AD9785/AD9787/AD9788 用語 積分非直線性(INL) INL は、ゼロとフル・スケールを結ぶ直線により決定される理 論出力と実際のアナログ出力との最大誤差として定義されます。 微分非直線性(DNL) DNL は、デジタル入力コードでの 1 LSB の変化に対応するアナ ログ値の変化の測定値で、フル・スケールで正規化したもので す。 単調性 入力が増加したとき、出力が増加するか不変である場合に、 DAC は単調であるといいます。 総合高調波歪み(THD) THD は、基本波測定値(rms 値)と最初の 6 種類の高調波成分の rms 値の和との比をいい、パーセント値またはデシベル値(dB)で 表されます。 ノイズ・スペクトル密度(NSD) 1 Hz 帯域幅で測定されたアナログ出力のノイズ電力。 オフセット誤差 出力電流と理論ゼロとの差をオフセット誤差と呼びます。IOUTA に対しては、全入力ビットが 0 の場合に 0 mA 出力が期待され ます。IOUTB に対しては、全入力ビットが 1 の場合に 0 mA 出力 が期待されます。 インターポレーション・フィルタ DAC へのデジタル入力を fDATA (インターポレーション・レー ト)の倍数でサンプルすると、fDATA/2 付近で急峻な変化帯域を持 つデジタル・フィルタが構成されます。fDAC (出力データ・レー ト)の付近に発生するイメージを大幅に減衰させることができま す。 ゲイン誤差 理論出力スパンと実際の出力スパンの差をいいます。実際の出 力スパンは、全入力ビットが 1 に設定されたときの出力から全 入力ビットが 0 に設定されたときの出力を減算したときの差と して定義されます。 出力コンプライアンス・レンジ 出力コンプライアンス・レンジとは、電流出力 DAC の出力での 許容電圧範囲を意味します。最大コンプライアンス値を超えて 動作させると、出力段の飽和またはブレークダウンにより非直 線性性能が発生することがあります。 温度ドリフト 温度ドリフトは、周囲温度(+25℃)での値から TMIN または TMAX での値までの最大変化として規定されます。オフセットとゲイ ン・ドリフトの場合、ドリフトは 1℃当たりのフル・スケール 範囲(FSR)に対する ppm 値で表されます。リファレンス電圧ド リフトの場合は、ドリフトは 1℃当たりの ppm 値で表されます。 電源除去比(PSR) 電源が最小規定電圧値から最大規定電圧値へ変化したときのフ ル・スケール出力の最大変化をいいます。 SFDR (スプリアス・フリー・ダイナミック・レンジ) 出力信号のピーク振幅値と規定帯域内の最大スプリアス信号の ピーク振幅値との差をいい、dB 値で表します。帯域外 SFDR の 場合、周波数帯域は 0~DAC サンプル・レート×1/2 です。帯域 内 SFDR の場合、周波数帯域は 0 ~入力データ・レート×1/2 で す。 隣接チャンネル・リーク比(ACLR) チャンネル内とその隣接チャンネル内の電力測定値間の比を dBc で表した値。 複素イメージ除去比 従来型両側波帯アップ・コンバージョンでは、2 次 IF 周波数の 周辺に 2 個のイメージが発生します。これらのイメージは、送 信電力とシステム帯域幅を浪費させる効果を持っています。2 番目の複素変調器の実数部を最初の複素変調器に直列に配置す ることにより、2 次 IF 周辺の上側または下側の周波数イメージ を除去することができます。 Sinc Sinc は数学関数です。 sinc(x) = sin(x)/x この関数は、デジタル信号処理で便利なツールです。ここでは 正規化した sinc 関数を使い、次のように定義します。 sinc(x) = sin(π × x)/(π × x) セトリング・タイム 出力が最終値の規定誤差範囲内に入るまでに要する時間で、出 力変化の開始から測定します。 Rev. 0 - 20/62 - AD9785/AD9787/AD9788 動作原理 AD9785/AD9787/AD9788 デバイスでは、有線と無線の通信シス テムで使用する DAC にとって便利な多くの機能を内蔵していま す。デュアル・デジタル信号パスとデュアル DAC 構造の採用に より、シングル・サイドバンド・トランスミッタをデザインす る際に広く採用されている直交変調器に対するインターフェー スが容易になります。AD9785/AD9787/AD9788 の速度と性能に より、これまでの DAC に比べて広い帯域幅と多くのキャリア数 を合成することができます。さらに、これらのデバイスには周 波数配置を大幅に簡素化する技術革新的な低消費電力 32 ビット 複素型 NCO が内蔵されています。 クロコントローラやマイクロプロセッサとのインターフェース を容易に行うことができます。このシリアル I/O は、Motorola® 6905/11 SPI プロトコルや Intel® 8051 SSR プロトコルなどの大部 分の同期転送フォーマットと互換性を持っています。 このインタフェースを使うと、AD9785/AD9787/AD9788 の内部 パラメータを設定するすべてのレジスタに対してリード/ライ ト・アクセスが可能になります。MSB ファーストと LSB ファー ストの転送フォーマットをサポートしています。さらに、シリ ア ル ・ イ ン タ ー フ ェ ー ス ・ ポ ー ト は 、 シ ン グ ル ・ ピ ン I/O (SDIO)として構成することもできます。この構成を使うと、3 線式インターフェースが可能になります。あるいは入力/出力 (SDIO/SDO)として 2 本の単方向ピンを使うことができます(これ により 4 線式インターフェースが可能になります)。オプション の SPI_CSB (チップ・セレクト)ピンを使うと、1 本のバスに複 数のデバイスを接続することができます。 AD9785/AD9787/AD9788 は、着信データとの容易な同期、複数 のデバイス間での容易な同期、さらに複数のデバイス上にある 各 NCO との位相同期を可能にする機能を提供します。また、出 力 DC オフセット補償(SSB トランスミッタでの LO 補償)とゲイ ン・マッチング(SSB トランスミッタでのイメージ除去の最適 化)に使える補助 DAC も内蔵しています。その他の技術革新的 な内蔵機能としては、デジタル的に設定可能な出力位相補償な どがあります。この機能は SSB (シングル・サイドバンド)トラ ンスミッタでのイメージ相殺能力を強化します。 AD9785/AD9787/AD9788 では、命令バイトでリード/ライト動作 とレジスタ・アドレスを指定します。AD9785/AD9787/AD9788 のシリアル動作は、命令バイト内のバイト・アドレス・スペー スが不足しているため、バイト・レベルではなくレジスタ・レ ベルでのみ行われます。 シリアル・ポート・インターフェース AD9785/AD9787/AD9788 のシリアル・コントロール・ポートは 柔軟な同期シリアル通信ポートであり、多くの業界標準のマイ × SIN(×) + FREQUENCY 16-BIT DAC2 OUT2_P 16 1 PHASE CORRECTION 10 AUX1 INTERNAL CLOCK TIMING AND CONTROL LOGIC LVDS 1 0 DELAY LINE MULTICHIP SYNCHRONIZATION PROGRAMMING REGISTERS SERIAL I/O PORT SPI_SDO SPI_SDIO SCLK SPI_CSB SYNC_I LVDS DELAY LINE POWER-ON RESET 図 42.機能ブロック図 Rev. 0 - 21/62 - DAC_CLK OUT2_N VREF RESET AUX1_P AUX1_N AUX2_P AUX2 AUX2_N 0 1 CLOCK MULTIPLIER (2× – 16×) PLL_LOCK SYNC_O 10 PLL CONTROL DELAY LINE IRQ RESET DATACLK OUT1_N CLK RCVR REFCLK+ REFCLK– 07098-002 0 + Q-OFFSET REFERENCE AND BIAS Q-SCALE GAIN2 2 1 0 OUT1_P 10 32 GAIN1 16 SIN 16 θ NCO ω 10 3 16 COS 10 3 16-BIT DAC1 I-OFFSET I-SCALE INV_SINC_EN QUAD HB FILTER (2×) 16 0 1 PHASE QUAD HB FILTER (2×) INTERPOLATION FACTOR 16 HB1_CLK P2D[15:0] QUAD HB FILTER (2×) HB3_CLK 16 P1D[15:0] × SIN(×) + 0 1 2 HB2_CLK TXENABLE DATA ASSEMBLER + AD9785/AD9787/AD9788 たとえば、周波数チューニング・ワード(FTW)レジスタ(4 バイ ト幅)をアクセスするときは、フェーズ 2 では 4 バイトの転送が 必要です。振幅スケール・ファクタ(ASF)レジスタ(3 バイト幅) をアクセスするときは、フェーズ 2 では 3 バイトの転送が必要 です。命令バイトのすべてのデータ・バイトを転送すると、通 信サイクルが完了します。 通信サイクルが完了すると、AD9785/ AD9787/AD9788 シリア ル・ポート・コントローラは、次の通信サイクルの命令バイト となる SCLK の次の 8 個の立ち上がりエッジを待ちます。 INSTRUCTION CYCLE DATA TRANSFER CYCLE SPI_CSB SCLK R/W N1 SPI_SDIO N0 A4 A3 A2 A1 A0 SPI_SDO D7 D6N D5N D30 D20 D10 D00 D7 D6N D5N D30 D20 D10 D00 07098-006 各通信サイクルでは、SCLK の最初の 8 個の立ち上がりエッジ を使って、命令バイトを AD9785/AD9787/ AD9788 に書き込みま す。残りの SCLK エッジが、通信サイクルのフェーズ 2 に該当 します。フェーズ 2 では、AD9785/AD9787/AD9788 とシステ ム・コントローラとの間で実際にデータが転送されます。通信 サイクルのフェーズ 2 で転送されるバイト数は、アクセスされ るレジスタによって決まります。 図 43 ~図 46 に、AD9785/AD9787/AD9788 シリアル・ポートの 全体的な動作を示します。 図 43.シリアル・レジスタ・インターフェース・タイミング、MSB ファースト INSTRUCTION CYCLE DATA TRANSFER CYCLE SPI_CSB SCLK SPI_SDIO A0 A1 A2 A3 A4 N0 N1 R/W D00 D10 D20 D4N D5N D6N D7N D00 D10 D20 D4N D5N D6N D7N SPI_SDO 07098-007 AD9785/AD9787/AD9788 との通信サイクルには 2 つのフェーズ があります。フェーズ 1 は、AD9785/ AD9787/AD9788 へ命令バ イトを書き込む命令サイクルであり、SCLK の最初の 8 個の立 ち上がりエッジに該当します。命令バイトは AD9785/AD9787/ AD9788 シリアル・ポート・コントローラにデータ転送サイク ルに関する情報を提供します。このデータ転送サイクルが通信 サイクルのフェーズ 2 になります。この命令バイトは、次に実 行されるデータ転送の識別(読み出し/書き込み)とアクセス対象 レジスタのシリアル・アドレスを指定します。 図 44.シリアル・レジスタ・インターフェース・タイミング、LSB ファースト すべての入力データは、SCLK の立ち上がりエッジでレジスタ に入力されます。すべてのデータは、SCLK の立ち下がりエッ ジで AD9785/AD9787/AD9788 から出力されます。 tDS tSCLK SPI_CSB tPWH tPWL tDS SPI_SDIO tDH INSTRUCTION BIT 7 INSTRUCTION BIT 6 07098-008 SCLK 図 45.SPI レジスタ書き込みタイミング SPI_CSB tDV SPI_SDIO SPI_SDO DATA BIT n DATA BIT n–1 図 46.SPI レジスタ読み出しタイミング、命令バイト Rev. 0 - 22/62 - 07098-009 SCLK AD9785/AD9787/AD9788 命令バイト 命令バイトは次に示す情報から構成されています。 SPI_SDO—シリアル・データ出力 命令バイト情報ビット・マップ データの送信と受信に別々のラインを使用するプロトコルでは、 このピンからデータが読み出されます。 AD9785/AD9787/AD9788 がシングル双方向 I/O モードで動作す る場合、このピンはデータを出力せず、高インピーダンス状態 に設定されます。 MSB LSB D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 R/W X X A4 A3 A2 A1 A0 MSB/LSB の転送 R/W—命令バイトのビット 7 は、命令バイト書き込みの後に、 読み出しまたは書き込みのいずれのデータ転送が行われるかを 指定します。ロジック 1 は読み出し動作を指定します。ロジッ ク 0 は書き込み動作を指定します。 X、X —命令バイトのビット 6 とビット 5 は don’t care です。 AD9779 などのこれまでの TxDAC では、これらのビットが SPI リード/ライト動作で書き込み/読み出し対象となるレジスタ数を 指定していました。AD9785/AD9787/AD9788 では、レジスタ自 体が読み書きするバイト数を決めるようになりました。 A4、A3、A2、A1、A0—命令バイトのビット 4、ビット 3、ビ ット 2、ビット 1、ビット 0 は、通信サイクルのデータ転送部分 でアクセスされるレジスタを指定します。 シリアル・インタフェース・ポート・ピンの説明 SCLK—シリアル・クロック シリアル・クロック・ピンは、AD9785/AD9787/AD9788 との間 のデータ転送の同期と内部ステート・マシンの動作に使われま す。SCLK の最大周波数は 40 MHz です。 SPI_CSB—チップ・セレクト 同じシリアル通信ラインに複数のデバイスを接続できるように するアクティブ・ローの入力。SPI_SDO ピンと SPI_SDIO ピン は、この入力がハイ・レベルのとき高インピーダンス状態にな ります。通信サイクル中にこの信号をハイ・レベルにすると、 SPI_CSB が再度ロー・レベルになるまでそのサイクルが停止さ れます。SCLK の制御権を常に持つシステムでは、チップ・セ レクトをロー・レベルに固定しておくことができます。 AD9785/AD9787/AD978 シリアル・ポートでは、MSB ファース トまたは LSB ファーストのデータ・フォーマットをサポートす ることができます。この機能は、通信(COMM)レジスタのビッ ト 6 により制御されます。COMM レジスタのビット 6 のデフォ ルト値はロー・レベルです(MSB ファースト)。COMM レジスタ のビット 6 がハイ・レベルに設定されると、シリアル・ポート は LSB ファーストのフォーマットになります。命令バイトは、 COMM レジスタのビット 6 で指定されたフォーマットで書き込 む必要があります。すなわち、デバイスが LSB ファースト・モ ードの場合、命令バイトは最下位ビットから最上位ビットへの 順に書き込む必要があります。 MSB ファースト動作の場合、シリアル・ポート・コントローラ は指定されたレジスタの最上位バイト・アドレスを先に生成し、 この後に下位バイト・アドレスの生成を I/O 動作が完了するま で続けます。AD9785/AD9787/AD9788 に対するすべての読み書 きデータは MSB ファーストである必要があります。 LSB モードの場合、シリアル・ポート・コントローラは最下位 バイト・アドレスを先に生成し、これに続いて上位バイト・ア ドレスの生成を I/O 動作が完了するまで続けます。 AD9785/AD9787/AD9788 に対するすべての読み書きデータは LSB ファーストである必要があります。 SPI 再同期機能 SPI ポートの同期が外れた場合には、SPI_CSB をハイ・レベル にして SCLK を 8 回以上トグルさせると、SPI ポートのステー ト・マシンがリセットされます。これにより、デバイスは次の レジスタ読み出しまたは書き込みアクセスが可能になります。 SPI_SDIO—シリアル・データ I/O このピンを使って常にデータが AD9785/AD9787/AD9788 に書き 込まれます。ただし、このピンは双方向データ・ラインとして 使うこともできます。このピンの構成は、レジスタ 0x00 のビッ ト 7 により制御されます。デフォルトではロジック 0 に設定さ れ、SPI_SDIO ピンは双方向として構成されます。 Rev. 0 - 23/62 - AD9785/AD9787/AD9788 SPIレジスタ・マップ AD9785/AD9787/AD9788 は 32 ビット・デバイスです。表 9 の 4~11 列目は 8 ビットのセットを表しています(先頭は MSB で、終わりが LSB)。説明されている実際のビット位置については Bit Range の列を参照してください。 表 9. Register Name Bit Range MSB MSB − 1 MSB − 2 MSB − 3 MSB − 4 MSB − 5 MSB − 6 LSB Default 0x00 Comm. (COMM) Register [7:0] SPI_SDIO bidirectional (active high, 3-wire) LSB first Software reset Powerdown mode Auto powerdown enable I/O transfer (selfreset) Automatic I/O transfer enable Open 0x02 0x01 Digital Control Register [7:0] Interpolation Factor [1:0] Data format Singleport mode Real mode IQ select invert Q first Modulator gain control 0x00 [15:8] Reserved Clear phase accumulator PN code sync enable Sync mode select Pulse sync enable Spectral inversion Inverse sinc enable DATACL K output enable 0x31 [7:0] Data Timing Margin [0] LVDS data clock enable DATACL K invert DATAC LK delay enable Data timing mode Set low Data sync polarity Reserved 0x00 [15:8] DATACLK Delay [4:0] [7:0] Clock State [3:0] [15:8] SYNC _O Delay [4:0] Set high SYNC_O polarity Sync loopback enable 0x00 [23:16 ] SYNC_I Delay [4:0] Sync error check mode Set low DATACL K input 0x00 [31:24 ] Correlate Threshold [4:0] SYNC _I enable SYNC _O enable Set low 0x80 [7:0] PLL Band Select [5:0] PLL VCO Drive [1:0] 0xCF [15:8] PLL enable [23:16 ] VCO Control Voltage [2:0] I DAC Control Register [7:0] I DAC Gain Adjustment [7:0] [15:8] I DAC sleep Auxiliary DAC 1 Control Register [7:0] Auxiliary DAC 1 Data [7:0] [15:8] Auxiliary DAC 1 sign Q DAC Control Register [7:0] Q DAC Gain Adjustment [7:0] [15:8] Q DAC sleep Auxiliary DAC 2 Control Register [7:0] Auxiliary DAC 2 Data [7:0] [15:8] Auxiliary DAC 2 sign Auxiliary DAC 2 current direction Auxiliary DAC 2 powerdown Reserved Interrupt Control Register [7:0] Data timing error IRQ Sync timing error IRQ Data timing error type Sync timing error type PLL lock indicator [15:8] Reserved Clear lock indicator (selfreset) Sync lock lost status [31:0] Frequency Tuning Word [31:0] Address 0x02 Data Sync Control Register 0x03 Multichip Sync Control Register 0x04 0x05 0x06 0x07 0x08 0x09 0x0A Rev. 0 PLL Control Register Frequency Tuning Data Timing Margin [3:1] 0x00 Sync Timing Margin [3:0] PLL VCO Divisor [1:0] I DAC power-down Auxiliary DAC 1 current direction Q DAC power-down PLL Loop Divisor [1:0] 0x00 PLL Bias [2:0] 0x37 PLL Loop Bandwidth [4:0] 0x38 0xF9 Reserved I DAC Gain Adjustment [9:8] 0x01 0x00 Auxiliary DAC 1 powerdown Reserved Auxiliary DAC 1 Data [9:8] 0x00 0xF9 Reserved Q DAC Gain Adjustment [9:8] 0x01 0x00 Auxiliary DAC 2 Data [9:8] 0x00 Reserved Data port IRQ enable 0x00 Sync lock status Reserved Sync port IRQ enable 0x00 0x00 - 24/62 - AD9785/AD9787/AD9788 Register Name Word Register Bit Range MSB Phase Control Register [15:0] NCO Phase Offset Word [15:0] 0x00 [23:16 ] Phase Correction Word [7:0] 0x00 [31:24 ] Reserved [7:0] I DAC Amplitude Scale Factor [7:0] [15:8] Q DAC Amplitude Scale Factor [6:0] [23:16 ] Reserved Output Offset Register [15:0] I DAC Offset [15:0] 0x00 [31:16 ] Q DAC Offset [15:0] 0x00 Version Register [7:0] Version ID [15:8] Reserved 0x1D RAM [31:0] RAM 0x1E Test Register [31:0] Test Address 0x0B 0x0C 0x0D 0x0E1 1 Amplitude Scale Factor Register MSB − 1 MSB − 2 MSB − 3 MSB − 4 MSB − 5 MSB − 6 LSB Phase Correction Word [9:8] Default 0x00 0x80 I DAC Amplitude Scale Factor [8] 0x00 Q DAC Amplitude Scale Factor [8:7] 0x01 アドレス 0x0E とアドレス 0x1D の間のアドレス空間は意図的にオープンにしてあります。 SPI レジスタの説明 通信(COMM)レジスタは、アドレス 0x00 にある 1 バイトで構成されています。 表 10.通信(COMM)レジスタ Address Bit Name Description 0x00 [7] SPI_SDIO bidirectional 0: Default. Use the SPI_SDIO pin for input data only, 4-wire serial mode. 1: Use SPI_SDIO as a read/write pin, 3-wire serial mode. [6] LSB first 0: Default. MSB first format is active. 1: Serial interface accepts serial data in LSB first format. [5] Software reset 0: Default. Bit is in the inactive state. 1: In the AD9785/AD9787/AD9788, all programmable bits return to their power-up state except for the COMM register bits, which are unaffected by the software reset. The software reset remains in effect until this bit is set to 0 (inactive state). [4] Power-down mode 0: Default. The full chip power-down is not active. 1: The AD9785/AD9787/AD9788 enter a power-down mode in which all functions are powered down. This power-down puts the part into its lowest possible power dissipation state. The part remains in this low power state until the user sets this bit to a Logic 0. The analog circuitry requires 250 ms to become operational. [3] Auto power-down enable 0: Default. Inactive state, automatic power-down feature is not enabled. 1: The device automatically switches into its low power mode whenever TXENABLE is deasserted for a sufficiently long period of time. [2] I/O transfer (self-reset) 0: Default. Inactive state. 1: The contents of the frequency tuning word memory buffer, phase control memory buffer, amplitude scale factor memory buffer, and the output offset memory buffer are moved to a memory location that affects operation of the device. The one-word memory buffer is employed to simultaneously update the NCO frequency, phase, amplitude, and offset control. Note that this bit automatically clears itself after the I/O transfer occurs. For this reason, unless the reference clock is stopped, it is difficult to read back a Logic 1 on this bit. [1] Automatic I/O transfer enable 0: Automatic I/O transfer disabled. The I/O transfer bit (Bit 2) must be set to update the device in the event that changes have been made to Register 0x0A, Register 0x0B, Register 0x0C, or Register 0x0D. This allows the user to change important operating modes of the device all at once, rather than one at a time with individual SPI writes. 1: Default. Automatic I/O transfer enabled. The device updates its operation immediately when SPI writes are completed to Register 0x0A, Register 0x0B, Register 0x0C, or Register 0x0D. Rev. 0 - 25/62 - AD9785/AD9787/AD9788 デジタル・コントロール(DCTL)レジスタは、アドレス 0x01 にある 2 バイトで構成されています。 表 11.デジタル・コントロール(DCTL)レジスタ Address Bit Name Description 0x01 [15] Reserved Reserved for future use. [14] Clear phase accumulator 0: Default. The feature that clears the NCO phase accumulator is inactive. The phase accumulator operates as normal. 1: The NCO phase accumulator is held in the reset state until this bit is cleared. [13] PN code sync enable 0: PN code synchronization mode is disabled. 1: PN code synchronization mode is enabled. See the Device Synchronization section for details. [12] Sync mode select 0: Selects pulse mode synchronization. 1: Selects PN code synchronization. See the Device Synchronization section for details. [11] Pulse sync enable 0: Pulse mode synchronization is disabled. 1: Pulse mode synchronization is enabled. See the Device Synchronization section for details. [10] Spectral inversion 0: The modulator outputs high-side image. 1: The modulator outputs low-side image. The image is spectrally inverted compared to the input data. [9] Inverse sinc enable 0: Default. The inverse sinc filter is bypassed. 1: The inverse sinc filter is enabled and operational. [8] DATACLK output enable 0: Data clock pin is disabled. 1: Default. The output data clock pin is active (configured as an output). [7:6] Interpolation Factor [1:0] Specifies the filter interpolation rate where: 00: 1× interpolation 01: 2× interpolation 10: 4× interpolation 11: 8× interpolation [5] Data format 0: Default. The incoming data is expected to be twos complement. 1: The incoming data is expected to be offset binary. [4] Single-port mode 0: Default. When the single-port bit is cleared, I/Q data is sampled simultaneously on the P1D and P2D input ports. Specifically, I data is registered from the P1D[15:0] pins and Q data is registered from the P2D[15:0] pins. 1: When the single-port bit is set, I/Q data is sampled in a serial word fashion on the P1D input port. In this mode, the I/Q data is sampled into the part at twice the I/Q sample rate. [3] Real mode 0: Default. Logic 0 is the inactive state for this bit. 1: When the real mode bit is set, the Q path logic after modulation and phase compensation is disabled. [2] IQ select invert 0: Default. When the IQ Select Invert bit is cleared, a Logic 1 on the TXENABLE pin indicates I data, and a Logic 0 on the TXENABLE pin indicates Q data, if the user is employing a continuous timing style on the TXENABLE pin. 1: When the IQ Select Invert bit is set, a Logic 1 on the TXENABLE pin indicates Q data, and a Logic 0 on the TXENABLE pin indicates I data, if the user is employing a continuous timing style on the TXENABLE pin. [1] Q first (data pairing) 0: Default. When the Q first bit is cleared, the I/Q data pairing is nominal, that is, the I data precedes the Q data in the assembly of the I/Q data pair. As such, data input to the device as I0, Q0, I1, Q1 . . . In, Qn is paired as follows: (I0/Q0), (I1/Q1) … (In/Qn). 1: When the Q first bit is set, the I/Q data pairing is altered such that the I data is paired with the previous Q data. As such, data input to the device as I0, Q0, I1, Q1, I2, Q2, I3, Q3 . . . In, Qn is paired as follows: (I1/Q0), (I2/Q1), (I3/Q2) … (In + 1/Qn). [0] Modulator gain control 0: Default. No gain scaling is applied to the NCO input to the internal digital modulator. 1: Gain scaling of 0.5 is applied to the NCO input to the modulator. This can eliminate saturation of the modulator output for some combinations of data inputs and NCO signals. Rev. 0 - 26/62 - AD9785/AD9787/AD9788 データ同期コントロール・レジスタ(DSCR)は、アドレス 0x02 にある 2 バイトで構成されています。 表 12.データ同期コントロール・レジスタ(DSCR) Address Bit Name Description 0x02 [15:11] DATACLK Delay [4:0] Controls the amount of delay applied to the output data clock signal. The minimum delay corresponds to the 00000 state, and the maximum delay corresponds to the 11111 state. The minimum delay is 0.7 ns and the maximum delay is 6.5 ns. The incremental delay is 190 ps and corresponds to an incremental change in the data clock delay bits. [10:7] Data Timing Margin [3:0] The data timing margin bits control the amount of delay applied to the data and clock signals used for checking setup and hold times, respectively, on the input data ports, with respect to the internal data assembler clock. The minimum delay corresponds to the 0000 state, and the maximum delay corresponds to the 1111 state. The delays are 190 ps. [6] LVDS data clock enable 0: Default. When the LVDS data clock enable bit is cleared, the SYNC_O+ and SYNC_O− LVDS pad cells are driven by the multichip synchronization logic. 1: When the LVDS data clock enable bit is set, the SYNC_O+ and SYNC_O− LVDS pad cells are driven by the signal that drives the CMOS DATACLK output pad. [5] DATACLK invert 0: Default. When the data clock invert bit is cleared, the DATACLK signal is in phase with the clock that samples the data into the part. 1: When the DATACLK invert bit is set, the DATACLK signal is inverted from the clock that samples the data into the part. [4] DATACLK delay enable 0: Default. When the DATACLK delay enable bit is cleared, the data port input synchronization function is effectively inactive and the delay is bypassed. 1: When the DATACLK delay enable bit is set, the data port input synchronization function is active and controlled by the data delay mode bits. The data output clock is routed through the delay cell. [3] Data timing mode [2] Set low This bit should always be set low. [1] Data sync polarity 0: Default. The digital input data sampling edge is aligned with the falling edge of DCI. 1: The digital input data sampling edge is aligned with the rising edge of DCI. Used only in slave mode (see the MSCR register, Address 0x03, Bit 16). [0] Reserved Reserved for future use. Determines the timing optimization mode. See the Optimizing the Data Input Timing section for details. 0: Manual timing optimization mode 1: Automatic timing optimization mode Rev. 0 - 27/62 - AD9785/AD9787/AD9788 マルチチップ同期化レジスタ(MSCR)は、アドレス 0x03 にある 4 バイトで構成されています。 表 13.マルチチップ同期レジスタ(MSCR) Address Bit Name Description 0x03 [31:27] Correlate Threshold [4:0] Sets the threshold for determining if the received synchronization data can be demodulated accurately. A smaller threshold value makes the demodulator more noise immune; however, the system becomes more susceptible to false locks (or demodulation errors). [26] SYNC_I enable 0: Default. The synchronization receive logic is disabled. [25] SYNC_O enable [24] Set low This bit should always be set low. [23:19] SYNC_I Delay [4:0] These bits are the input synchronization pulse delay word. These bits are don’t care if the synchronization driver enable bit is cleared. [18] Sync error check mode Specifies the synchronization pulse error check mode. 0: Manual error check 1: Automatic continuous error check [17] Set low This bit should always be set low. [16] DATACLK input 0: Default. Slave mode is disabled. 1: The synchronization receive logic is enabled. 0: Default. The output synchronization pulse generation logic is disabled. 1: The output synchronization pulse generation logic is enabled. 1: Slave mode is enabled. Pin 37 functions as an input for the DATACLK signal, called DCI (DATACLK input) in this mode. Depending on the state of Bit 1 in the DSCR register (Address 0x02), the sampling edge (where the data is latched into the AD9785/AD9787/AD9788) can be programmed to be aligned with either the rising or falling edge of DCI. This mode can only be used with 4× or 8× interpolation. [15:11] SYNC_O Delay [4:0] These bits are the output synchronization pulse delay word. These bits control the DAC sample rate clock to output the delay time of the synchronization pulse. These bits are don’t care if the synchronization driver enable bit is cleared. [10] Set high This bit should always be set high. [9] SYNC_O polarity 0: Default. SYNC_O changes state on the rising edge of DACCLK. [8] Sync loopback enable 1: SYNC_O is generated on the falling edge of DACCLK. 0: Default. The AD9785/AD9787/AD9788 are not operating in internal loopback mode. 1: If the SYNC_O enable and Sync loopback enable bits are set, the AD9785/AD9787/AD9788 are operating in a mode in which the internal synchronization pulse of the device is used at the multichip receiver logic and the SYNC_I+ and SYNC_I− input pins are ignored. For proper operation of the loopback synchronization mode, the synchronization driver enable and sync enable bits must be set. Rev. 0 [7:4] Clock State [3:0] This value determines the state of the internal clock generation state machine upon synchronization. [3:0] Sync Timing Margin [3:0] These bits are the synchronization window delay word. These bits are don’t care if the synchronization driver enable bit is cleared. - 28/62 - AD9785/AD9787/AD9788 PLL コントロール(PLLCTL)レジスタは、アドレス 0x04 にある 3 バイトで構成されています。これらのビットは、デジタル・ロジックの 周辺に直接配線されます。メイン・デジタル・ブロック内でデジタル機能は不要です。 表 14.PLL コントロール(PLLCTL)レジスタ Address Bit Name Description 0x04 [23:21] VCO Control Voltage [2:0] 000 to 111, proportional to voltage at VCO, control voltage input (readback only). A value of 011 indicates that the VCO control voltage is centered. [20:16] PLL Loop Bandwidth [4:0] These bits control the bandwidth of the PLL filter. Increasing the value lowers the loop bandwidth. Set to 01111 for optimal performance. [15] PLL enable 0: Default. With PLL off, the DAC sample clock is sourced directly by the REFCLK input. 1: With PLL on, the DAC clock is synthesized internally from the REFCLK input via the PLL clock multiplier. See the Clock Multiplication section for details. [14:13] PLL VCO Divisor [1:0] Sets the value of the VCO output divider, which determines the ratio of the VCO output frequency to the DAC sample clock frequency, fVCO/fDACCLK. 00: fVCO/fDACCLK = 1 01: fVCO/fDACCLK = 2 10: fVCO/fDACCLK = 4 11: fVCO/fDACCLK = 8 [12:11] PLL Loop Divisor [1:0] Sets the value of the DACCLK divider, which determines the ratio of the DAC sample clock frequency to the REFCLK frequency, fDACCLK/fREFCLK. 00: fDACCLK/fREFCLK = 2 01: fDACCLK/fREFCLK = 4 10: fDACCLK/fREFCLK = 8 11: fDACCLK/fREFCLK = 16 [10:8] PLL Bias [2:0] These bits control the VCO bias current. Set to 011 for optimal performance. [7:2] PLL Band Select [5:0] These bits set the operating frequency of the VCO. For further details, refer to Table 35. [1:0] PLL VCO Drive [1:0] These bits control the signal strength of the VCO output. Set to 11 for optimal performance. I DAC コントロール・レジスタは、アドレス 0x05 にある 2 バイトで構成されています。これらのビットは、デジタル・ロジックの周辺に 直接配線されます。メイン・デジタル・ブロック内でデジタル機能は不要です。 表 15.I DAC コントロール・レジスタ Address Bit Name Description 0x05 [15] I DAC sleep 0: Default. If the I DAC sleep bit is cleared, the I DAC is active. 1: If the I DAC sleep bit is set, the I DAC is inactive and enters a low power state. [14] I DAC power-down 0: Default. If the I DAC power-down bit is cleared, the I DAC is active. 1: If the I DAC power-down bit is set, the I DAC is inactive and enters a low power state. [13:10] Reserved Reserved for future use. [9:0] I DAC gain adjustment These bits are the I DAC gain adjustment bits. Rev. 0 - 29/62 - AD9785/AD9787/AD9788 補助 DAC 1 コントロール・レジスタは、アドレス 0x06 にある 2 バイトで構成されています。これらのビットは、デジタル・ロジックの 周辺に直接配線されます。メイン・デジタル・ブロック内でデジタル機能は不要です。 表 16.補助 DAC 1 コントロール・レジスタ Address Bit Name Description 0x06 [15] Auxiliary DAC 1 sign 0: Default. If the Auxiliary DAC 1 sign bit is cleared, the Aux DAC 1 sign is positive. Pin 90 is the active pin. 1: If the Auxiliary DAC 1 sign bit is set, the Aux DAC 1 sign is negative. Pin 89 is the active pin. [14] Auxiliary DAC 1 current direction 0: Default. If the Auxiliary DAC 1 current direction bit is cleared, the Aux DAC 1 sources current. 1: If the Auxiliary DAC 1 current direction bit is set, the Aux DAC 1 sinks current. [13] Auxiliary DAC 1 power-down 0: Default. If the Auxiliary DAC 1 power-down bit is cleared, the Aux DAC 1 is active. 1: If the Auxiliary DAC 1 power-down bit is set, the Aux DAC 1 is inactive and enters a low power state. [12:10] Reserved Reserved for future use. [9:0] Auxiliary DAC 1 data These bits are the Auxiliary DAC 1 gain adjustment bits. Q DAC コントロール・レジスタは、アドレス 0x07 にある 2 バイトで構成されています。これらのビットは、デジタル・ロジックの周辺 に直接配線されます。メイン・デジタル・ブロック内でデジタル機能は不要です。 表 17.Q DAC コントロール・レジスタ Address Bit Name Description 0x07 [15] Q DAC sleep 0: Default. If the Q DAC sleep bit is cleared, the Q DAC is active. 1: If the Q DAC sleep bit is set, the Q DAC is inactive and enters a low power state. [14] Q DAC power-down 0: Default. If the Q DAC power-down bit is cleared, the Q DAC is active. 1: If the Q DAC power-down bit is set, the Q DAC is inactive and enters a low power state. [13:10] Reserved Reserved for future use. [9:0] Q DAC gain adjustment These bits are the Q DAC gain adjustment bits. 補助 DAC 2 コントロール・レジスタは、アドレス 0x08 にある 2 バイトで構成されています。これらのビットは、デジタル・ロジックの 周辺に直接配線されます。メイン・デジタル・ブロック内でデジタル機能は不要です。 表 18.補助 DAC 2 コントロール・レジスタ Address Bit Name Description 0x08 [15] Auxiliary DAC 2 sign 0: Default. If the Auxiliary DAC 2 sign bit is cleared, the Aux DAC 2 sign is positive. Pin 86 is the active pin. [14] Auxiliary DAC 2 current direction 0: Default. If the Auxiliary DAC 2 current direction bit is cleared, the Aux DAC 2 sources current. [13] Auxiliary DAC 2 power-down 0: Default. If the Auxiliary DAC 2 power-down bit is cleared, the Aux DAC 2 is active. [12:10] Reserved Reserved for future use. [9:0] Auxiliary DAC 2 data These bits are the Auxiliary DAC 2 gain adjustment bits. 1: If the Auxiliary DAC 2 sign bit is set, the Aux DAC 2 sign is negative. Pin 87 is the active pin. Rev. 0 1: If the Auxiliary DAC 2 current direction bit is set, the Aux DAC 2 sinks current. 1: If the Auxiliary DAC 2 power-down bit is set, the Aux DAC 2 is inactive and enters a low power state. - 30/62 - AD9785/AD9787/AD9788 割り込みコントロール・レジスタは、アドレス 0x09 にある 2 バイトで構成されています。ビット[11:10]とビット[7:3]は読み出し専用ビッ トであり、割り込み要求(IRQ ピンのアクティブ・ロー)を発生するイベントの現在のステータスを表示します。これらのビットは、デジ タル・ロジックから制御され、シリアル・ポート経由でのみ読み出されます。ビット[1:0]は IRQ マスク(すなわちイネーブル)ビットであ り、ユーザーから読み書き可能です。 表 19.割り込みコントロール・レジスタ Address Bit Name Description 0x09 [15:13] Reserved Reserved for future use. [12] Clear lock indicator Writing a 1 to this bit clears the sync lock lost status bit. This bit does not automatically reset itself to 0 when the reset is complete. [11] Sync lock lost status When high, this bit indicates that the device has lost synchronization. This bit is latched and does not reset automatically after the device regains synchronization. To reset this bit to 0, a 1 must be written to the clear lock indicator bit. [10] Sync lock status When this bit is low, the device is not synchronized. When this bit is high, the device is synchronized. [9:8] Reserved Reserved for future use. [7] Data timing error IRQ 0: Default. No setup or hold time error has been detected via the input data port setup/hold error checking logic. 1: A setup or hold time error has been detected via the input data port setup/hold error checking logic. [6] Sync timing error IRQ 0: Default. No setup or hold time error has been detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. 1: A setup or hold time error has been detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. [5] Data timing error type 0: Default. A hold error has been detected via the input data port setup/hold error checking logic. This bit is valid only if the data timing error IRQ bit (Bit 7) is set. 1: A setup error has been detected via the input data port setup/hold error checking logic. This bit is valid only if the data timing error IRQ bit (Bit 7) bit is set. [4] Sync timing error type 0: Default. A hold error has been detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. This bit is valid only if the sync timing error IRQ bit (Bit 6) is set. 1: A setup error has been detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. This bit is valid only if the sync timing error IRQ bit (Bit 6) is set. [3] PLL lock indicator 0: Default. The PLL clock multiplier is not locked to the input reference clock. 1: The PLL clock multiplier is locked to the input reference clock. [2] Reserved Reserved for future use. [1] Data port IRQ enable 0: Default. The data IRQ bit (and the IRQ pin) are not enabled (masked) for any errors that may be detected via the input data port setup/hold error checking logic. 1: The data IRQ bit (and the IRQ pin) are enabled and go active if a setup or hold error is detected via the input data port setup/hold error checking logic. [0] Sync port IRQ enable 0: Default. The sync IRQ bit (and the IRQ pin) are not enabled (masked) for any errors that may be detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. 1: The sync IRQ bit (and the IRQ pin) are enabled and go active if a setup or hold error is detected via the multichip synchronization receive pulse setup/hold error checking logic. Rev. 0 - 31/62 - AD9785/AD9787/AD9788 周波数チューニング・ワード(FTW)レジスタは、アドレス 0x0A にある 4 バイトで構成されています。 表 20.周波数チューニング・ワード(FTW)レジスタ Address Bit Name Description 0x0A [31:0] Frequency Tuning Word [31:0] These bits make up the frequency tuning word applied to the NCO phase accumulator. See the Numerically Controlled Oscillator section for details. 位相コントロール・レジスタ(PCR)は、アドレス 0x0B にある 4 バイトで構成されています。 表 21.位相コントロール・レジスタ(PCR) Address Bit Name Description 0x0B [31:26] Reserved Reserved for future use. [25:16] Phase Correction Word [9:0] These bits are the 10-bit phase correction word. [15:0] NCO Phase Offset Word [15:0] These bits are the 16-bit NCO phase offset word. See the Numerically Controlled Oscillator section for details. 振幅スケール・ファクタ(ASF)レジスタは、アドレス 0x0C にある 3 バイトで構成されています。 表 22.振幅スケール・ファクタ(ASF)レジスタ Address Bit Name Description 0x0C [23:18] Reserved Reserved for future use. [17:9] Q DAC Amplitude Scale Factor [8:0] These bits are the 9-bit Q DAC amplitude scale factor. The bit weighting is MSB = 21, LSB = 2−7, which yields a multiplier range of 0 to 3.9921875. [8:0] I DAC Amplitude Scale Factor [8:0] These bits are the 9-bit I DAC amplitude scale factor. The bit weighting is MSB = 21, LSB = 2−7, which yields a multiplier range of 0 to 3.9921875. 出力オフセット(OOF)レジスタは、アドレス 0x0D にある 4 バイトで構成されています。 表 23.出力オフセット(OOF)レジスタ Address Bit Name Description 0x0D [31:16] Q DAC Offset [15:0] These bits are the 16-bit Q DAC offset factor. The LSB bit weight is 20. [15:0] I DAC Offset [15:0] These bits are the 16-bit I DAC offset factor. The LSB bit weight is 20. バージョン・レジスタ(VR)は、アドレス 0x0E にある 2 バイトで構成され、読み出し専用です。 表 24.バージョン・レジスタ(VR) Address Bit Name Description 0x0E [15:8] Reserved Reserved for future use. [7:0] Version ID These bits read back the current version of the product. Rev. 0 - 32/62 - AD9785/AD9787/AD9788 入力データ・ポート AD9785/AD9787/AD9788 は、デュアル・ポート・モードとシン グル・ポート・モードの 2 つのデータ入力モードで動作するこ とができます。デフォルトのデュアル・ポート・モード(シング ル・ポート・モード= 0)では、各 DAC が専用入力ポートからデ ータを受信します。シングル・ポート・モード(シングル・ポー ト・モード= 1)では、両 DAC がポート 1 からデータを受信しま す。シングル・ポート・モードでは、DAC 1 と DAC 2 のデータ はインターリーブされ、TXENABLE 入力を使って、データを入 力する DAC を選択します。デュアル・ポート・モードでは、 TXENABLE 入力を使って、デジタル・データパスをパワーダウ ンさせます。 デュアル・ポート・モードでは、データは入力データ・レート で渡される必要があります。シングル・ポート・モードでは、 データは各 DAC の入力データ・レートの 2 倍で渡される必要が あります。データ入力は最大 300 MSPS まで動作できるため、 シングル・ポート・モードでは DAC あたり最大 150 MHz の入 力データ・レートで動作することができます。 デュアル・ポート・モードとシングル・ポート・モードでは、 データ・クロック出力(DATACLK)信号は、FPGA (フィールド・ プログラマブル・ゲート・アレイ)や、その他のデータ・ソース からデータが出力されるときの固定タイムベースとして提供さ れます。この出力信号は、入力データ・レートで動作します。 DATACLK ピンは、入力または出力として動作することができ ます。 シングル・ポート・モード シングル・ポート・モードでは、両 DAC のデータはポート 1 入 力バス(P1D[15:0])で受信されます。I データ・サンプルと Q デー タ・サンプルはインターリーブされ、DATACLK の立ち上がり エッジでラッチされます。データには TXENABLE 入力信号(ピ ン 39)が付いているため、これを使って着信データを該当する DAC へ接続します。TXENABLE がハイ・レベルの場合には、 対応するデータワードは I DAC へ、TXENABLE がロー・レベル の場合には、対応するデータは Q DAC へ、それぞれ送られます。 インターリーブ・モードでのデジタル・インターフェースのタイ ミングを図 48 に示します。 Rev. 0 Q ファースト・ビット(レジスタ 0x01、ビット 1)は、入力データ 対の順序を制御します。Q ファースト・ビットをデフォルトの 0 に設定すると、DAC へ送られる I/Q 対は、TXENABLE のロ ー・レベルとそれに続く TXENABLE のハイ・レベルに対応す る 2 つの入力データワードになります。 Q ファースト・ビットを 1 に設定すると、DAC へ送られる I/Q 対は、TXENABLE のハイ・レベルとそれに続く TXENABLE の ロー・レベルに対応する 2 つの入力データワードになります。 Q ファーストをセットした場合、I データは TXENABLE ハイ・ ワードに、Q データは TXENABLE ロー・ワードに、それぞれ 対応したままで、対の順序のみが変ることに注意してください。 デュアル・ポート・モード デュアル・ポート・モードでは、各 DAC のデータは、それぞれ の入力バス(P1D[15:0]または P2D[15:0])で受信されます。I と Q データは同時に到着し、DATACLK に同期している内部サンプ リング・クロック(SMP_CLK)の立ち上がりエッジでサンプルさ れます。 DATACLK を基準とする入力データ 入 力 デ ー タ が DATACLK 出 力 を 基 準 と す る 場 合 は 、 AD9785/AD9787/ AD9788 へのインターフェースが最もシンプル になります。DATACLK 出力は、入力データのラッチに使う内 部クロックに位相ロックされています(ただしオフセットはあり ます)。したがって、DATACLK に対して入力データのセットア ップとホールド・タイムが満たされると、インターフェースで データは正しくラッチされます。 表 25 に、デバイスの全動作温度範囲での入力データのセットア ップとホールド・タイム条件を示します。また、表 25 に、デー タ有効ウインドウ(DVW)を示します。データ有効ウインドウは、 インターフェースのセットアップとホールド・タイムの和を意 味し、サンプリングが正しく行われるためにデバイスへ入力さ れる必要のあるデータの最小有効時間です。 - 33/62 - AD9785/AD9787/AD9788 DATACLK tHDATACLK 07098-112 tSDATACLK INPUT DATA 図 47.DATACLK のタイミング 図 48.シングル・ポート(インターリーブ)モード・デジタル・インターフェースのタイミング 表 25.データ・タイミング仕様の温度特性 Timing Parameter Temperature Min tS (ns) Min tH (ns) Min DVW (ns) Data with respect to REFCLK −40°C +25°C +85°C −40°C to +85°C −0.25 −0.45 −0.6 −0.25 1.7 2.1 2.4 2.4 1.45 1.65 1.8 2.15 Data with respect to DATACLK −40°C +25°C +85°C −40°C to +85°C 3.7 4.2 4.6 4.6 −1.5 −1.8 −2.0 −1.5 2.2 2.4 2.6 3.1 SYNC_I with respect to REFCLK −40°C +25°C +85°C −40°C to +85°C 0.45 0.3 0.2 0.45 −0.1 0.1 0.25 0.25 0.35 0.4 0.45 0.7 Rev. 0 - 34/62 - AD9785/AD9787/AD9788 DATACLK 周波数の設定 REFCLK を基準とする入力データ DATACLK 信号は、内部 DAC サンプル・クロック DACCLK か ら発生されます。DATACLK 出力の周波数は、複数の設定によ り決定されます。DACCLK 周波数と DATACLK 周波数との間の 関係は、 f DATACLK システムによっては、DATACLK 出力の代わりに REFCLK 入力 を入力データのタイミング基準として使った方が便利な場合が あります。DACCLK 周波数がデータ入力周波数に一致する場合 (PLL をバイパスし、インターポレーションを不使用の場合)、 表 25 に示す「Data with respect to REFCLK」のタイミング・パラ メータが直接使用できます。DACCLK 周波数がデータ入力周波 数より大きい場合、分周器を使って内部データ・サンプリン グ・クロック(DCLK_SMP)を発生します。この分周器により REFCLK と DCLK_SMP との間に位相の不確定性が発生するた め、サンプリング時間が不確定になります。データ・インター フェースのセットアップとホールド・タイムを一定にするため には、この位相の不確定性を除去する必要があります。 f DACCLK IF P ここで、変数は表 26 の値をとります。 表 26.DACCLK 対 DATACLK の分周比 Variable Value IF P Interpolation factor 0.5 (if single port is enabled) 1 (if dual port is selected) Address Register Bits 0x01 0x01 [7:6] [4] 位相の不確定性をなくするために、SYNC_I 入力ピン(ピン 13 と ピン 14)を使ってデータを特定の DCLK_SMP 位相に同期させる 必要があります。これを実施する各ステップをデバイスの同期 のセクションに示します。SYNC_I、DACCLK、REFCLK、入力 データとの間のタイミング関係を図 49~図 51 に示します。 SYNC_I tH_SYNC tS_SYNC DACCLK REFCLK tHREFCLK 07098-113 tSREFCLK INPUT DATA 図 49.REFCLK 2× SYNC_I tH_SYNC tS_SYNC DACCLK REFCLK INPUT DATA 図 50.REFCLK 4× Rev. 0 tHREFCLK 07098-114 tSREFCLK - 35/62 - AD9785/AD9787/AD9788 SYNC_I tH_SYNC tS_SYNC DACCLK REFCLK tSREFCLK 07098-111 tHREFCLK INPUT DATA 図 51.REFCLK 8× データ入力タイミングの最適化 AD9785/AD9787/AD9788 は、DATACLK 出力、DCLK_SMP、入 力データをサンプルする内部クロックとの間の関係を調整する ことにより、入力データのタイミングを最適化する回路を内蔵 しています。この最適化は、SPI レジスタの読み出し動作と書 き込み動作のシーケンスにより行われます。タイミングの最適 化はユーザーによる厳密な制御により行うか、あるいはタイミ ング・マージンを自動的に維持するようにデバイスを設定する こともできます。 図 52 に、サンプル・タイミング・エラーを検出してデータ・イ ン ター フェース ・タ イミング を調 節する回 路を 示します 。 DCLK_SMP 信号は、入力データをラッチするときに使う内部ク ロックです。最終的には、入力データの有効なサンプリング周 期の中央にこの信号の立ち上がりエッジをもってくるようにし ます。これは遅延時間 tD を調節することにより行われ、これに より DATACLK タイミングが変わるため、DCLK_SMP を基準 とする入力データの到着時間が変わります。 ΔtM DATA TIMING MARGIN[3:0] D CLK PD1[0] D ΔtM TIMING ERROR IRQ Q TIMING ERROR DETECTION データ・タイミング・マージン[3:0]変数(レジスタ 0x02、ビット [10:7])は、マージン・テスト・データがラッチされる実際のデ ータ・サンプリング・ポイントの前後の時間長を指定します。 すなわち、このデータ・タイミング・マージン[3:0]変数は、デ ータ・タイミング・エラーIRQ が発生しない(エラなし状態)よう にするために、インターフェースで必要とされるセットアップ とホールド・マージンの大きさを指定します。したがって、セ ットアップとホールド・マージンがデータ・タイミング・マー ジン[3:0]値を下回るごとに、データ・タイミング・エラーIRQ が発生します。これは、必ずしもデバイスにラッチされたデー タが正しくないことを表示するものではありません。 エラー発生時に、データ・タイミング・エラーIRQ の設定の他 に、データ・タイミング・エラー・タイプ・ビット(レジスタ 0x09、ビット 5)が設定されます。このデータ・タイミング・エ ラー・ビットがロー・レベルの場合にはホールドエラーを、ハ イ・レベルの場合にはセットアップ・エラーを、それぞれ示し ます。図 53 に、データ・インターフェースとデータ・タイミン グ・エラー・タイプ・ビットのステータスのタイミング図を示し ます。 DATA TIMING ERROR TYPE TIMING ERROR = 0 Q DATA CLK TIMING ERROR = 1, DATA TIMING ERROR TYPE = 1 ΔtD DATACLK DATA 図 52.タイミング・エラーの検出と最適化回路 ΔtM エラー検出回路は、サンプル・データ(マージン・テスト・デー タと呼びます)とデバイス・データパスで実際にサンプルしたデ ータの 2 つのデータ・セットを生成します。一方のセットのサ ンプル・データは、実際のデータ・サンプリング・ポイントの 前にラッチします。他方のセットのサンプル・データは、実際 のデータ・サンプリング・ポイントの後でラッチします。マー ジン・テスト・データが実際のデータに一致する場合、サンプ リングが有効と見なされエラーなしと判断されます。実際のデ ータとマージン・テスト・データが一致しない場合には、エラ ーありと判断されます。 Rev. 0 DELAYED DATA SAMPLING ΔtM ACTUAL SAMPLING INSTANT DATA TIMING ERROR = 1, DATA TIMING ERROR TYPE = 0 DELAYED CLOCK SAMPLING 07098-062 DCLK_SMP 07098-061 DATACLK DELAY[4:0] 図 53.マージン・テスト・データのタイミング図 自動タイミング最適化モード 自動タイミング最適化モードをイネーブルすると(レジスタ 0x02、 ビット 3 = 1)、デバイスはタイミング・エラーIRQ ビットとタイ ミング・エラー・タイプ・ビットを連続的にモニターします。 セットアップ・エラーが検出されると、DATACLK 遅延[4:0]値 (レジスタ 0x02、ビット[4:0])が増え、ホールド・エラーが検出 されると、この値が減ります。現在使用中の DATACLK 遅延 [4:0]の設定値はユーザーから読み出すことができます。 - 36/62 - AD9785/AD9787/AD9788 手動タイミング最適化モード デバイスが手動タイミング最適化モード(レジスタ 0x02、ビット 3 = 0)で動作している場合、デバイスはユーザーが設定した DATACLK 遅 延 [4:0] 値 を 変 更 し ま せ ん 。 デ フ ォ ル ト で は 、 DATACLK 遅延がディスエーブルされています。DATACLK 遅 延[4:0]値を使うときはこのビットをハイ・レベルに設定する必 要があります。 DATACLK 遅延を 00000~11111 に設定すると、遅延(絶対時間) は約 700 ps~約 6.5 ns で変化します。温度に対する代表的な遅延 増加を表 27 に示します。 表 27.温度に対するデータ遅延ラインの代表的な遅延 Delay −40°C +25°C +85°C Unit Zero code delay (delay upon enabling delay line) Average unit delay 630 700 740 ps 175 190 210 ps 手動モードでは、エラー・チェック・ロジックが起動されるた め、セットアップ/ホールド違反が検出されると、割り込みが発 生します。デバイスを設定するごとにエラー・チェック動作が 1 回行われます。データ・タイミング・マージン [3:0]または DATACLK 遅延[4:0]値への変更が発生すると、新しいエラー・ チェック動作が開始されます。 入力データ RAM AD9785/AD9787/AD9788 は、入力データ・ピンの代わりに入力 データ・ソースとして使える RAM を内蔵しています。入力デ ータ RAM は SPI ポートを使ってロードされます。入力データ をメモリに保存すると、入力データ・ピンからデータを受信す る代わりに、保存したデータを送信するようにデバイスを設定 することができます。このテスト・モードは、工場出荷または イン・システム・テストで便利です。 データは LSB ファーストまたは MSB ファーストのフォーマッ トで RAM に書き込むことができます。 MSB ファースト・フォーマットで RAM に書き込むときは、次 のステップを実行します。 1. 2. 命令バイト(レジスタ 0x1D への書き込み)が受信されると、デバ イスは RAM の書き込みに必要なアドレス(最上位アドレスから 開始)を自動的に発生します。命令バイトに続く 32 個の立ち上 がり SCLK エッジにより、先頭 RAM ワードが書き込まれます。 この時点で、内部アドレス・ジェネレータがデクリメントし、 SCLK の次の 32 個の立ち上がりエッジで 2 番目の RAM ワード に書き込まれます。この RAM アドレスのデクリメントと 32 ビ ット・ワードの書き込みのサイクルが、最終ワードが書き込ま れるまで繰り返されます。64 番目のワードが書き込まれると、 通信サイクルが完了します。 LSB ファースト・フォーマットで RAM に書き込むときは、次 のステップを実行します。 1. 2. レジスタ 0x00 のビット 6 を 1 に設定します。 命令バイト 0xEE とその後ろに保存するデータを入力しま す。 すべてのメモリ・エレメントをアクセスして通信サイクルを完 了させます。RAM はデュアル・ポート・メモリ素子でないため、 RAM を使って信号処理パスへデータを出力中に I/O 動作が開始 されると、I/O 動作が優先されます。 RAM を内部データ・ジェネレータとして使うときは、レジスタ 0x1E (テスト・レジスタ)に値 0x0C0 を設定します。これらの 24 ビットを書き込むと、DAC はメモリに保存されている波形の出 力を開始します。 RAM は、32 ビット幅で 64 ワード長です。上位 16 ビットが I デ ータパスを駆動し、下位 16 ビットが Q データパスを駆動しま す。RAM の構成を図 54 に示します。 図 54.入力データ RAM の構成 Rev. 0 レジスタ 0x00 のビット 6 を 0 に設定します。 命令バイト 0xEE とその後ろに保存するデータを入力しま す。 - 37/62 - AD9785/AD9787/AD9788 デジタル・データパス 10 AD9785/AD9787/AD9788 のデジタル・データパスは、3 個の 2× ハーフバンド・インターポレーション・フィルタ、直交変調器、 逆 sinc フィルタで構成されています。32 ビットの NCO は、直 交変調器に必要な sine と cosine のキャリア信号を発生します。 0 –10 ATTENUATION (dB) –20 インターポレーション・フィルタ AD9785/AD9787/AD9788 は、3 個のハーフバンド・フィルタ(バ イパス可能)を内蔵しています。この機能を使うと、デバイスは 2×、4×、または 8×のインターポレーション・レートで、あるい はインターポレーションなしで、動作することができます。イ ンターポレーション・フィルタは、リニア位相応答を持ってい ます。ローパス・フィルタの係数を表 28、表 29、表 30 に示し ます。フィルタ応答のスペクトル・プロットを図 55、図 56、図 57 に示します。 –40 –50 –60 –70 –80 –90 –100 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 fOUT (× Input Data Rate) 07098-011 2×、4×、または 8×のインターポレーション・モードでは、イン ターポレーション・フィルタの有効帯域幅は複素入力データ・ レートの 80%です。有効帯域には、0.0005 dB 以下の通過帯域リ ップルと 85 dB 以上の阻止帯域減衰があります。インターポレ ーション・フィルタの中心周波数は、NCO 周波数チューニン グ・ワード(レジスタ 0x0A、ビット[31:0])で設定されるため、ベ ースバンド入力信号は常にインターポレーション・フィルタ通 過帯域の中央にあります。 –30 図 56.±4×入力データレートに対する 4×インターポレーション、ロ ーパス応答(点線は 1 dB ロールオフ) 10 0 –10 ATTENUATION (dB) –20 10 0 –10 –60 –80 –40 –90 –50 –100 –4 –60 –3 –2 –1 0 1 fOUT (× Input Data Rate) –70 –80 2 3 4 図 57.±4×入力データレートに対する 8×インターポレーション、ロ ーパス応答(点線は 1 dB ロールオフ) –3 –2 –1 0 1 fOUT (× Input Data Rate) 2 3 4 07098-010 –90 図 55.±4×入力データレートに対する 2×インターポレーション、ロ ーパス応答(点線は 1 dB ロールオフ) Rev. 0 –50 –70 –30 –100 –4 –40 07098-012 ATTENUATION (dB) –20 –30 - 38/62 - AD9785/AD9787/AD9788 表 28.ハーフバンド・フィルタ 1 表 29.ハーフバンド・フィルタ 2 Lower Coefficient Upper Coefficient Integer Value Lower Coefficient Upper Coefficient Integer Value H(1) H(2) H(3) H(4) H(5) H(6) H(7) H(8) H(9) H(10) H(11) H(12) H(13) H(14) H(15) H(16) H(17) H(18) H(19) H(20) H(21) H(22) H(23) H(24) H(25) H(26) H(27) H(28) H(55) H(54) H(53) H(52) H(51) H(50) H(49) H(48) H(47) H(46) H(45) H(44) H(43) H(42) H(41) H(40) H(39) H(38) H(37) H(36) H(35) H(34) H(33) H(32) H(31) H(30) H(29) −4 0 +13 0 −34 0 +72 0 −138 0 +245 0 −408 0 +650 0 −1003 0 +1521 0 −2315 0 +3671 0 −6642 0 +20,755 +32,768 H(1) H(2) H(3) H(4) H(5) H(6) H(7) H(8) H(9) H(10) H(11) H(12) H(23) H(22) H(21) H(20) H(19) H(18) H(17) H(16) H(15) H(14) H(13) −2 0 +17 0 −75 0 +238 0 −660 0 +2530 +4096 Rev. 0 表 30.ハーフバンド・フィルタ 3 Lower Coefficient Upper Coefficient Integer Value H(1) H(2) H(3) H(4) H(5) H(6) H(7) H(8) H(15) H(14) H(13) H(12) H(11) H(10) H(9) −39 0 +273 0 −1102 0 +4964 +8192 - 39/62 - AD9785/AD9787/AD9788 このスタティック位相調整により、公称信号に対して一定角度 だけオフセットした出力信号が発生されます。この機能を使う と、ユーザーは必要に応じて NCO 出力と外部信号の位相を一致 さ せ る こ と が で き ま す 。 こ の 機 能 は 、 特 に 複 数 の AD9785/ AD9787/AD9788 デバイスの NCO が同期するように設定される 場合に便利です。この位相オフセットにより、デバイス間の出 力タイミングの調整が可能になります。スタティック位相調整 値は、レジスタ 0x0B の NCO 位相オフセット・ワード[15:0]値 から得られます。 直交変調器 直交変調器は、NCO から発生されたキャリア信号とデバイスの 16 ビット並列入力ポートに入力される、アップサンプルされた I と Q データをミックスする際に使われます。図 58 に、直交変 調器の詳しいブロック図を示します。 NCO は、レジスタ 0x0A のビット[31:0]で設定された 32 ビット の周波数チューニング・ワード(FTW)で指定される周波数を持 つ直交キャリア信号を発生します。NCO は、アップサンプルさ れた I データと Q データに一致するレートで動作します。発生 されたキャリア信号は、乗算器を使って I データおよび Q デー タとミックスされます。次に直交積が加算されます。 デフォルトでは、周波数チューニング・ワード、位相制御、 DAC ゲイン・スケーリング、または DAC オフセット・レジス タ(レジスタ 0x0A~レジスタ 0x0D)に対する SPI 書き込みが完了 すると、AD9785/AD9787/AD9788 の動作はこれらの変更を反映 するように直ちに更新されます。ただし、多くのアプリケーシ ョンで、これらすべての機能を 1 回で更新するまではデバイス 動作を変更しないでこれらのレジスタを更新する方が便利なこ とがあります。COMM レジスタ(レジスタ 0x00、ビット 1)で自 動 I/O 転送イネーブル・ビットをロー・レベルに設定すると、 初期 SPI 書き込み後に、これらすべての機能の値がバッファに 保存されます。これらすべての機能を同時に更新するときは、 COMM レジスタのビット 2 を設定する必要があります。このビ ットはセルフ・リセット機能を持つため、後続の SPI 書き込み でリセットする必要はありません。 NCO の sine 出力にはデータの反転を可能にするマルチプレクサ が付いていることに注意してください。このマルチプレクサは、 ユーザが I/O レジスタ(レジスタ 0x01、ビット 10)に格納したス ペクトル反転ビットにより制御されます。デフォルトでは sine データの反転に設定されます。 数値制御発振器 NCO は、入力信号を新しい中心周波数に変換する複素キャリア 信号を発生します。複素キャリア信号は、互いに 90°オフセッ トした同じ周波数の正弦波形の対です。複素キャリア信号の周 波数は、レジスタ 0x0A の周波数チューニング・ワード[31:0]値 を使って設定します。複素キャリア信号の周波数は次のように 計算されます。 逆 Sinc フィルタ 逆 sinc フィルタは、9 タップの FIR フィルタとして構成されて います。0.4 × fDACCLK までの周波数で±0.05 dB 以下の通過帯域リ ップルを持つようにデザインされています。通過帯域の上端で 必要なピーキングを持たせるため、逆 sinc フィルタは 3.4 dB の 固有挿入損失を持ちます。タップ係数を表 31 に示します。 {0 ≤ FTW ≤ 231}の場合、fCENTER = (FTW) (fDACCLK)/232 を使用 {231 < FTW < 232 − 1}の場合、fCENTER = fDACCLK × (1 − (FTW/232)) を使用 16 ビットの位相オフセットをシリアル・ポートを経由して位相 アキュムレータの出力に加算することができます。 I DATA INTERPOLATION COSINE FTW [31:0] NCO NCO PHASE OFFSET WORD [15:0] OUT_I SINE OUT_Q – + –1 SPECTRAL INVERSION 1 INTERPOLATION 07098-107 Q DATA 0 図 58 .直交変調器ブロック図 Rev. 0 - 40/62 - AD9785/AD9787/AD9788 Integer Value H(1) H(2) H(3) H(4) H(5) H(9) H(8) H(7) H(6) – +2 −4 +10 −35 +401 逆 sinc フィルタはデフォルトでディスエーブルされています。 レジスタ 0x01 の逆 sinc イネーブル・ビット(ビット 9)を設定す ると、イネーブルすることができます。 I データパスと Q データパスのゲインは、レジスタ 0x0C の I DAC 振幅スケール・ファクタ[8:0]または Q DAC 振幅スケー ル・ファクタ[8:0]値を調整することにより、独立にスケールす ることができます。これらの値は、デジタル乗算器への入力を 制御します。スケール・ファクタ値の範囲は 0 ~3.9921875 で、 次のように計算されます。 ScaleFactor[8 : 0] 128 15 5 10 10 5 15 0x4000 0x8000 0xC000 20 0xFFFF DAC OFFSET VALUE 図 59.DAC 出力電流対 DAC オフセット値 DAC オフセット・パラメータにより発生されるオフセット電流 は、オフセットが 0 から 0x7FFF へ変化すると、0 mA から 10 mA に増えます。オフセット電流は、オフセットが 0x8000 から 0xFFFF へ変化すると、−10 mA から 0 mA へ増えます。 位相のデジタル補正 デジタル・スケール・ファクタは、デジタル変調器や逆 sinc フ ィルタまたはその他のファクタによって発生する減衰を補償す るときに使うことができます。 I データパスと Q データパスの DC 値は、独立に制御することが できます。これは、レジスタ 0x0D の I DAC オフセット[15:0]値 と Q DAC オフセット[15:0]値を調整することにより行われます。 これらの値は、データパス値に直接加算されます。送信値が範 囲外にならないように注意してください。 図 59 に、I DAC オフセット[15:0]値と Q DAC オフセット[15:0]値 の関数としての DAC オフセット電流の変化を示します。デジタ ル入力をミッドスケール(0x0000、2 の補数データ・フォーマッ ト)に固定して、DAC オフセット値を 0~65535 で変化させたと きの IOUTx_P と IOUTx_N の公称電流値を示しています。IOUTx_P と IOUTx_N は相補電流出力であるため、IOUTx_P と IOUTx_N の和は常に 20 mA になります。 Rev. 0 0 0 0x0000 振幅とオフセットのデジタル制御 ScaleFactorValue 20 IOUTx_N (mA) Upper Coefficient 07098-108 Lower Coefficient IOUTx_P (mA) 表 31.逆 Sinc フィルタ 位相補正ブロックは、DAC の後ろのアナログ直交変調器の位相 のアンバランスを補正するために設けてあります。直交変調器 の位相がバランスしていないと、大きなエネルギを持つサイド バンドが発生します。位相補正ワードを調整すると、シング ル・サイドバンド無線でイメージ除去を最適化することができ ます。 I チャンネルと Q チャンネルは精確に 90°ずれている必要があり ます。位相補正ワード[9:0] (レジスタ 0x0B)を使って、I チャンネ ルと Q チャンネルとの間の位相角を変更することができます。 位相補正ワード[9:0]を 1000000000b に設定すると、Q DAC 出力 が I DAC 出力から約 14°離れて、チャンネル間の位相角が 104° になります。位相補正ワード[9:0]を 0111111111b に設定すると、 Q DAC 出力が I DAC 出力から約 14°近づき、チャンネル間の位 相角が 76°になります。これらの 2 ポイントに基づくと、位相 補正レジスタの分解能は、約 28°/1024 すなわちコードあたり 0.027°になります。 - 41/62 - AD9785/AD9787/AD9788 デバイスの同期 システムには 2 つの異なる同期条件が要求されることがありま す。複数の DAC を互いに同期させることが必要なシステムがあ ります。たとえば、送信ダイバーシティーまたはビーム形成を サポートするシステムでは、相関した信号を送信するために複 数のアンテナを使います。この場合、DAC 出力の位相は互いに 一致している必要がありますが、DAC 出力がシステム・レベル のリファレンス・クロックに一致する要求はありません。時間 領域多重送信チェインを持つシステムでは、1 個または複数の DAC がシステム・レベルのリファレンス・クロックに同期する ことが要求されます。 クロック発生ステート・マシンの状態がすべてのデバイスで一 致し、かつ NCO 位相アキュムレータがすべてのデバイスで一致 しているとき、複数のデバイスは互いに同期しているものと見 なされます。システム・クロックの特定のクロック・エッジに ついてクロック発生ステート・マシンとデバイスの NCO 位相ア キュムレータとの間に既知の固定な関係がある場合に、デバイ スはシステム・クロックに同期しているものと見なされます。 AD9785/AD9787/AD9788 は、これらの 2 つの条件でのデバイス の同期に対して、パルス・モードと PN コード・モードの 2 つ の動作モードをサポートしています。 同期ロジックの概要 図 60 に、内蔵同期受信ロジックのブロック図を示します。マル チチップ同期機能としては、パルス・モードと疑似ランダム・ノ イズ・コード(PN コード)変調/復調モードの 2 つの動作モードが あります。これらの 2 つのモードの基本機能は、外部信号がデ バイスに加えられたときに、内部クロック発生ステート・マシ ンと NCO 位相アキュムレータを初期化することです。 クロック発生ステート・マシンの初期化を行う受信ロジックが、 DACCLK で 1 サイクル幅の初期化パルスを発生して、これがク ロック発生ステート・マシン・ロジックを既知状態に設定しま Rev. 0 す。パルス・モードでは、このパルスが SYNC_I 入力の各立ち 上がりエッジで発生されます。PN コード・モードでは、このパ ルスが SYNC_I 入力で正しいコード・シーケンスが受信される ごとに発生されます。 この初期化パルスによって、クロック発生ステート・マシンに 次の状態としてクロック状態[3:0]値(レジスタ 0x03、ビット [7:4])がロードされます。同期ロジックからの初期化パルスが正 しく発生されると、DAC クロックで 32 (または 32 の倍数)サイ クルごとに、DAC クロックの 1 サイクル間アクティブになりま す。クロック発生ステート・マシンは DACCLK レートで動作す る 32 個の状態を持つため、最初のパルスの後に受信する各初期 化パルスごとに現在の状態(ステート・マシンが既に設定済みの 状態)をロードして、デバイスの正しいクロック動作を維持しま す。 クロック状態[3:0]値は、クロック発生ステート・マシンが初期 化時にリセットする状態です。この値を変更すると、SYNC_I 信号に対する内部クロックのタイミングを調整することができ ます。クロック状態[3:0]値をインクリメントするごとに、内部 クロックが DACCLK の 1 周期分進みます。 NCO 位相アキュムレータは、パルス・モードまたは PN コー ド・モードで初期化することができます。パルス・モードでは、 DATACLK 信号に同期されるすべてのデバイスの TXENABLE ピンに同時ストローブ信号を送る必要があります。この信号が すべてのデバイスの NCO の位相アキュムレータをリセットして、 NCO を同期化します。 PN コード・モードでは、マスター・デバイスの位相情報が SYNC_I 信号を使ってスレーブ・デバイスに送られます。スレ ーブ・デバイスはこの位相情報をデコードして、マスター・デ バイスに一致するように NCO 位相アキュムレータを自動的に初 期化します。 - 42/62 - AD9785/AD9787/AD9788 DACCLK CLOCK GENERATION NCO PHASE ACCUMULATOR RESET STATE • • • INTERNAL CLOCKS LD-STATE CLOCK STATE [3:0] NCO RESET GENERATOR TXENABLE (PIN 39) TRANSMIT PATH PULSE MODE ENABLE 0 1 SYNC MODE SELECT EDGE DETECTOR Δt CODE DEMODULATOR SYNC_I DELAY [4:0] SYNC_I ENABLE SYNC ERROR DETECTOR PN CODE MODE ENABLE CORRELATE THRESHOLD [4:0] SYNC TIMING ERROR IRQ 07098-104 SYNC_I (PIN 13, PIN 14) 図 60.同期受信回路のブロック図 MATCHED LENGTH TRACES REFCLK TXENABLE OUT SYNC_I SYSTEM CLOCK LOW SKEW CLOCK DRIVER REFCLK TXENABLE PULSE GENERATOR OUT LOW SKEW CLOCK DRIVER MATCHED LENGTH TRACES 図 61.パルス・モードでのマルチチップ同期 Rev. 0 - 43/62 - 07098-102 SYNC_I AD9785/AD9787/AD9788 イのロジック・レベル・ピンであるため、TXENABLE 反転ビッ トが SPI 内でセットされるまで、ストローブ信号はロー・ロジ ック・レベルのパルスである必要があります。 デバイスのシステム・クロックへの同期 AD9785/AD9787/AD9788 は、システム内の複数のデバイスの DAC 出力を同じ DAC クロック・エッジに一致させるパルス・ モード同期方式( 図 61 参照)を提供します。このパルス・モード 同期方式は 2 つの部分からなる動作です。最初の部分では、ワ ン タ イ ム ・ パ ル ス ま た は 周 期 的 信 号 を SYNC_I (SYNC_I+/SYNC_I−)に入力することにより内部クロックが同期 化されます。SYNC_I 信号は、内部 DACCLK サンプル・レー ト・クロックでサンプルされます。 この同期方式では、すべてのデバイスがスレーブ・デバイスで あり、システム・クロック発生/分配チップがマスターとし機能 します。外部 LVDS 信号は、制約に従いすべてのスレーブ・デ バイスの SYNC_I 入力に接続する必要があります。DAC クロッ ク入力と SYNC_I 入力は、すべてのデバイスで長さが一致する 必要があります。 ここで、N は整数です。 SYNC_I 信号は複数の DAC に低スキューで分配されることが不 可欠です。同様に、REFCLK 信号も低スキューで分配される必 要があります。複数の DAC 間のこれらの信号のすべてのスキュ ーは、タイミング条件として考慮する必要があります。SYNC_I 信号は DACCLK レートでサンプルされるため、SYNC_I パルス のデータ有効ウインドウは同じ DACCLK 周期内にすべての DAC で使用される必要があります。 内部クロックが同期化されると、データ・サンプリング・クロ ックはすべてのデバイス間で位相が一致します。次のステップ で は 、 DATACLK 信 号 に 同 期 す る す べ て の デ バ イ ス の TXENABLE ピンに同時ストローブ信号が必要になります。この 信号がすべてのデバイスの NCO の位相アキュムレータをリセッ トして、NCO を同期化します。ストローブ信号は fDATACLK でサ ンプルされ、入力データと同じセットアップとホールド・タイ ムを満たす必要があります。TXENABLE ピンはアクティブ・ハ 図 62 に、REFCLK 入力に対する SYNC_I 入力のタイミングを示 します。タイミングは REFCLK 信号に対して相対的ですが、 SYNC_I は DACCLK レートでサンプルされることに注意してく ださい。これは、SYNC_I 信号の立ち上がりエッジは、先行す る REFCLK の立ち上がりエッジではなく、先行する DACCLK の立ち上がりエッジのホールド・タイムの後で発生する必要が あることを意味します。図 63 に、TXENABLE 入力のタイミン グ図を示します。 SYNC_I 入力周波数には次の 2 つの制約があります。 f SYNC_ IN f DATACLK f SYNC_ IN f DAC 16 N SYNC_I tH_SYNC tS_SYNC 07098-106 REFCLK DACCLK 図 62.REFCLK に対する SYNC_I のタイミング図 REFCLK DATACLK tHREFCLK tHDATACLK 07098-105 tSREFCLK tSDATACLK TXENABLE 図 63.TXENABLE 対 DATACLK および REFCLK のタイミング図 Rev. 0 - 44/62 - AD9785/AD9787/AD9788 表 32 に、パルス・モード同期機能をイネーブルするときに必要 とされるレジスタ設定を示します。 3. 4. 表 32.パルス同期モードのイネーブルに必要なレジスタ設定 Register Bit Parameter Value 5. 0x01 [13] [12] [11] PN code sync enable Sync mode select Pulse sync enable 0 0 1 6. [26] [25] [10] SYNC_I enable SYNC_O enable Set high 1 0 1 0x03 7. 同期タイミング・エラーの検出 同期ロジックは、入力データ・タイミングと同じエラー検出回 路を持っています。同期タイミング・マージン[3:0]変数(レジス タ 0x03)は、同期インターフェースで SYNC タイミング・エラ ーIRQ を発生させない(すなわちエラーなし状態を表示する)よう にするために必要なセットアップとホールド・マージンを指定 します。したがって、セットアップとホールド・マージンが同 期タイミング・マージン[3:0]値を下回るごとに SYNC タイミン グ・エラーIRQ が発生されますが、必ずしも SYNC_I 入力が誤 ってラッチされたことを示すものではありません。 SYNC タイミング・エラーIRQ がセットされると、補正動作に よりタイミング・マージンを復元することができます。デバイ スを手動モード同期エラー・モニターとエラー補正を行うよう に設定することができます。 手動モードで、SYNC_I のセットアップとホールド・タイミン グ・マージンをモニターするときは、次のステップを実行しま す。 1. 2. 同期エラー・チェック・モード(レジスタ 0x03、ビット 18) = 0 を設定します(マニュアル・チェック・モード)。 同期タイミング・マージン[3:0] (レジスタ 0x03、ビット [3:0]) = 0000 (タイミング・マージンを最小値に)を設定しま す。 SYNC_I 遅延[4:0] (レジスタ 0x03、ビット[23:19]) = 00000 (SYNC_I 遅延ラインを最小値に)を設定します。 同期ポート IRQ イネーブル(レジスタ 0x09、ビット 0) = 1 を設定します。 同期タイミング・エラーIRQ (レジスタ 0x09、ビット 6)に 1 の書を込んでクリアします。 同期タイミング・エラーIRQ と同期タイミング・エラー・ タイプ(レジスタ 0x09、ビット 4)を読み出します。同期タ イミング・エラーIRQ がハイ・レベルの場合、サンプリン グ・エラーが発生し、同期タイミング・エラー・タイプは、 サンプリング・エラーがセットアップ・タイム違反、また はホールド・タイム違反のいずれによるかを表示します。 同期タイミング・エラーIRQ が発生しなくなるように、 SYNC_I 遅延[4:0]値を調整します。 複数デバイス間の相互同期 AD9785/AD9787/AD9788 同期エンジンは、PN コード同期方式を 使って、システム内の複数デバイスを同じ DAC クロック・エッ ジに一致させます。PN コード方式は、すべての内部クロック、 およびすべてのデバイスの NCO の位相アキュムレータを同期さ せます。この方式では、1 個のデバイスがマスターとして機能 し、残りのデバイスはスレーブとして構成されます。 マスター・デバイスは PN 符号化された信号を発生して、 SYNC_O (SYNC_O+/SYNC_O−)ピンから出力します。この信号 は 、 す べ て の ス レ ー ブ ・ デ バ イ ス と 自 分 自 身 の SYNC_I (SYNC_I+/ SYNC_I−)入力に接続されます。スレーブ・デバイス はマスターからのコードを受信し、有効なコードが受信される たびに、信号を復調して同期パルスを発生します。各デバイス の符号化された信号は、同期対象の各デバイスと同じ DAC クロ ック・エッジでサンプルする必要があります。したがって、 REFCLK 信号が可能な限り少ないスキューですべてのデバイス に届くことが極めて重要です。さらに、SYNC_I 信号も少ない ス キュ ーですべ ての デバイス に届 くことが 必要 です。高 い DACCLK 周波数では、スキューの少ないクロック分配デバイス を使って REFCLK 信号と SYNC_I 信号を分配し、これらの信号 のパターン長を一致させるようにプリント回路ボード・デザイ ンに注意する必要があります。 MATCHED LENGTH TRACES REFCLK TXENABLE OUT SYNC_I SYSTEM CLOCK LOW SKEW CLOCK DRIVER REFCLK TXENABLE SYNC_I SYNC_O MATCHED LENGTH TRACES 07098-103 LOW SKEW CLOCK DRIVER OUT 図 64.PN コード・モードでのマルチチップ同期 Rev. 0 - 45/62 - AD9785/AD9787/AD9788 表 33 に、PN コード・モード同期機能をイネーブルするときに 必要とされるレジスタ設定を示します。 表 33.PN コード・モードのイネーブルに必要なレジスタ設定 Register Bit Parameter Value 0x01 [13] [12] [11] PN code sync enable Sync mode select Pulse sync enable 1 1 0 [31:27] 10000 [26] [25] Correlate Threshold [4:0] SYNC_I enable SYNC_O enable [10] Set high 0x03 相関スレッショールド[4:0]値を大きくすると、デバイスは誤同 期し難くなりますが、ロック状態を維持するためには SYNC_I 入力でのビット・エラー・レートが低い必要があります。相関 スレッショールド[4:0]値を小さくすると、デバイスは誤同期し 易くなりますが、SYNC_I 入力でのビット・エラー・レートが 高くなってもロック状態を維持します(すなわち、ノイズに強く なります)。相関スレッショールド[4:0]の推奨値は、デフォルト で 16 です。 1 0 (slave devices) 1 (master device) 1 デバイスが正常に同期したことを確認するときは、すべてのデ バイスの同期ロック・ステータス・ビット(レジスタ 0x09、ビッ ト 10)を読み出します。読み出した同期ロック・ステータス・ビ ットは、すべてのデバイスで 1 である必要があります。次に、 すべてのデバイスの同期ロック喪失ステータス・ビット(レジス タ 0x09、ビット 11)を読み出します。読み出した同期ロック喪 失ステータス・ビットは、すべてのデバイスで 0 である必要が あります。同期ロック喪失ステータス・ビットをクリアすると きは、クリア・ロック・インジケータ・ビットを 1 に設定し、 続いて 0 に設定します(レジスタ 0x09、ビット 12)。 マスターによって発生される SYNC_O 信号は多くのビットに分 散しているため、この方法による同期は非常に強固です。壊れ たビットまたはスレーブ・デバイスが誤読するビットがあって も、通常、デバイスの同期には影響を与えません。デバイス同 期の信頼性が低い場合、複数の対策オプションがあります。マ スター・デバイスの SYNC_O 遅延[4:0]値(レジスタ 0x03、ビッ ト[15:11])を使って、すべてのデバイスについて 80 ps ステップ でタイミングを調整することができます。さらに、マスター・ デバイスの SYNC_O 極性ビット(レジスタ 0x03、ビット 9)を DACCLK 周期の 1/2 の遅延を提供するように設定することがで きます。SYNC_I 遅延[4:0]ビット(レジスタ 0x03、ビット[23:19]) を使って、1 個のスレーブ・デバイスのタイミングを 80 ps ステ ップで調整することができます。 Rev. 0 相関スレッショールド[4:0]値(レジスタ 0x03、Bits [31:27])は、 受信した SYNC_I 信号のコードと期待コードとの一致度を表示 します。同期ロック・ステータス・ビットをセットするために は、スレッショールドが高いほど符号化された信号の高い一致 度が要求されます。スレッショールドが低い場合は低い一致度 で同期ロック・ステータス・ビットがセットされます。 割り込み要求動作 IRQ ピン(ピン 71)は警報として機能し、デバイスでタイミン グ・エラーが発生したこと、および詳しい故障状態はレジスタ 0x09 を読み出すことによって得られることを知らせます。この IRQ ピンはオープン・ドレインの、アクティブ・ロー出力です。 この IRQ ピンは、デバイスの外部でプルアップする必要があり ます。このピンは、他のデバイスの IRQ ピンと接続(オープン・ ドレイン出力のワイヤード OR 接続)することができます。 割り込み要求を発生するエラー・フラグとしては、データ・タ イミング・エラーと同期タイミング・エラーの 2 種類がありま す。デフォルトでは、これらのエラー・フラグはセットされ、 IRQ ピンはアクティブ・ローになっています。これらのエラ ー・フラグは、IRQ ピンの割り込みが発生しないようにマスク することができます。 エラー・フラグはラッチされ、フラグ・ビットが上書きされる までアクティブを維持します。 - 46/62 - AD9785/AD9787/AD9788 REFCLK入力の駆動 REFCLK 入 力 に は 低 ジ ッ タ の 差 動 駆 動 信 号 が 必 要 で す 。 REFCLK は 1.8 V の電源を使う PMOS 入力差動対であるため、規 定の 400 mV の入力コモン・モード電圧を維持することは重要で す。各入力ピンでは、400 mV のコモン・モード電圧を中心に 200 mV p-p~1 V p-p の振幅が可能です。これらの入力レベルは LVDS に直接互換ではありませんが、REFCLK をオフセットし た AC 結合 LVDS 信号から駆動することができます(図 65 参照)。 0.1µF LVDS_P_IN REFCLK+ 50Ω VCM = 400mV 07098-024 REFCLK– 0.1µF クロックの直接駆動 図 65.LVDS の REFCLK 駆動回路 クリーンな sine クロックが使用可能な場合、REFCLK へトラン ス結合することができます(図 66 参照)。低いサンプル・レート に対しては、CMOS または TTL のクロックの使用も可能です。 CMOS から LVDS への変換の後に AC 結合することができます。 TTL OR CMOS CLK INPUT 0.1µF 2 つ目のモードでは、クロック逓倍器回路をバイパスして、 DACCLK を直接 REFCLK ピンから入力します。このモードでは、 非常に高品質のクロックを DAC コアへ直接入力することができ ます。REFCLK ピンを使って DACCLK を直接入力することは、 高い出力周波数で DAC 出力ノイズが小さいことが要求されるア プリケーションで必要になります。 内 蔵 の ク ロ ッ ク 逓 倍 器 の 使 用 ま た は REFCLK ピ ン か ら の DACCLK の直接入力では、REFCLK 信号のジッタを小さくして DAC ノイズ性能を最大化することが必要です。 50Ω LVDS_N_IN このクロック逓倍器は、大部分のアプリケーションの性能要求 を満たす高品質なクロックを提供します。内蔵のクロック逓倍 器を使うと、高速な DACCLK を発生して分配する負担がなくな ります。 50Ω REFCLK+ PLL をディスエーブルした場合(レジスタ 0x04、ビット 15 = 0)、 REFCLK 入力が直接 DAC サンプル・クロック(DACCLK)として 使われます。DATACLK 出力ピンの出力周波数は、 fDATACLK = fDACCLK ÷ IF ここで、IF はインターポレーション・ファクタ(レジスタ 0x01、 ビット[7:6]で設定)。 クロックの逓倍 VCM = 400mV 07098-025 REFCLK– 50Ω BAV99ZXCT HIGH SPEED DUAL DIODE PLL をイネーブルした場合(レジスタ 0x04、ビット 15 = 1)、ク ロック逓倍回路が低レートの REFCLK 入力から DAC サンプ ル・クロックを発生します。クロック逓倍器の機能ブロック図 を図 68 に示します。 クロック逓倍回路は、VCO 出力周波数 fVCO が REFCLK 入力信 号周波数の N1 × N2 倍になるように動作します。 図 66.TTL または CMOS の REFCLK 駆動回路 VCM を発生するシンプルなバイアス回路を図 67 に示します。ク ロック・バイアス回路に対しては CVDD18 と CGND を使うこと が重要です。クロックに混入するノイズやその他の信号は DAC デジタル入力信号により増幅され、DAC 性能を低下させます。 CVDD18 1nF 1nF CGND 07098-026 1kΩ 0.1µF fDACCLK = fREFCLK × N2 PLL のバイアス設定 PLL 回路には 3 つのバイアス設定があり、公称値を設定する必 要があります。表 34 に示す PLL 値は、これらのパラメータの 推奨設定です。 図 67.REFCLK の VCM 発生回路 DAC REFCLK の設定 AD9785/AD9787/AD9788 に は 、 DAC サ ン プ ル ・ ク ロ ッ ク (DACCLK)を提供する 2 つのモードがあります。1 つ目のモード では、低い入力周波数で動作するリファレンス・クロック、最 も一般的にはデータ入力周波数を入力する内蔵クロック逓倍器 を採用しています。内蔵フェーズ・ロック・ループ(PLL)を使っ てリファレンス・クロックを高い周波数に上げ、これを DAC で 必要とされるすべての内部クロックの発生に使用します。 Rev. 0 DAC サンプル・クロック周波数 fDACCLK は、次のようになりま す。 N1 と N2 の値は、fVCO が 1.0 GHz~2.0 GHz の最適動作範囲内を 維持するように選択する必要があります。VCO 出力周波数が既 知の場合、該当する PLL バンド・セレクト値(レジスタ 0x04、 ビット[7:2])を選択することができます。 VCM = 400mV 287Ω fVCO = fREFCLK × (N1 × N2) 表 34.PLL の設定 Address PLL SPI Control Register Bit Optimal Setting PLL Loop Bandwidth PLL VCO Drive PLL Bias 0x04 0x04 0x04 [20:16] [1:0] [10:8] 01111 11 011 - 47/62 - AD9785/AD9787/AD9788 REFCLK (PIN 5 AND PIN 6) PHASE DETECTION 0x04 [23:21] VCO CONTROL VOLTAGE ADC PLL_LOCK (PIN 65) 0x09 [3] LOOP FILTER VCO ÷N2 ÷N1 0x04 [12:11] PLL LOOP DIVISOR 0x04 [14:13] PLL VCO DIVISOR DAC INTERPOLATION RATE ÷IF DATACLK (PIN 37) 0x01 [7:6] 07098-027 0x04 [15] PLL ENABLE DAC CLOCK 図 68.クロック逓倍回路 表 35.代表的な VCO 周波数範囲対 PLL バンド・セレクト値 PLL Lock Ranges over Temperature, −40°C to +85°C PLL Lock Ranges over Temperature, −40°C to +85°C VCO Frequency Range in MHz11 VCO Frequency Range in MHz1 PLL Band Select fLOW fHIGH PLL Band Select fLOW fHIGH 111111 (63) 111110 (62) 111101 (61) 111100 (60) 111011 (59) 111010 (58) 111001 (57) 111000 (56) 110111 (55) 110110 (54) 110101 (53) 110100 (52) 110011 (51) 110010 (50) 110001 (49) 110000 (48) 101111 (47) 101110 (46) 101101 (45) 101100 (44) 101011 (43) 101010 (42) 101001 (41) 101000 (40) 100111 (39) 100110 (38) 100101 (37) 100100 (36) 100011 (35) 100010 (34) 100001 (33) 100000 (32) Auto mode 1975 1956 1938 1923 1902 1883 1870 1848 1830 1822 1794 1779 1774 1748 1729 1730 1699 1685 1684 1651 1640 1604 1596 1564 1555 1521 1514 1480 1475 1439 1435 Auto mode 2026 2008 1992 1977 1961 1942 1931 1915 1897 1885 1869 1853 1840 1825 1810 1794 1780 1766 1748 1729 1702 1681 1658 1639 1606 1600 1575 1553 1529 1505 1489 011111 (31) 011110 (30) 011101 (29) 011100 (28) 011011 (27) 011010 (26) 011001 (25) 011000 (24) 010111 (23) 010110 (22) 010101 (21) 010100 (20) 010011 (19) 010010 (18) 010001 (17) 010000 (16) 001111 (15) 001110 (14) 001101 (13) 001100 (12) 001011 (11) 001010 (10) 001001 (9) 001000 (8) 000111 (7) 000110 (6) 000101 (5) 000100 (4) 000011 (3) 000010 (2) 000001 (1) 000000 (0) 1402 1397 1361 1356 1324 1317 1287 1282 1250 1245 1215 1210 1182 1174 1149 1141 1115 1109 1086 1078 1055 1047 1026 1019 998 991 976 963 950 935 922 911 1468 1451 1427 1412 1389 1375 1352 1336 1313 1299 1277 1264 1242 1231 1210 1198 1178 1166 1145 1135 1106 1103 1067 1072 1049 1041 1026 1011 996 981 966 951 1 この表のロック・レンジは typ 値です。実際のロック・レンジはデバイ スごとに変わります。 Rev. 0 - 48/62 - AD9785/AD9787/AD9788 4. PLL バンド・セレクト値の設定 PLL VCO は約 1.0 GHz~2.0 GHz の有効動作範囲を持ち、表 35 に示すように 63 個の重複する周波数帯域でカバーされています。 所望の VCO 出力周波数に対して、複数の有効 PLL バンド・セ レクト値が存在します。表 35 に示すデータは、代表的なデバイ スのデータであることに注意してください。デバイス間の変動 により、実際の VCO 出力周波数範囲は 30 MHz~40 MHz だけ シフトすることがあります。また、VCO 出力周波数は温度の関 数として変化します。したがって、最適な PLL バンド・セレク ト値は各デバイスに対して特定の動作温度で指定する必要があ ります。 デバイスは自動 PLL バンド・セレクト機能を内蔵しています。 イネーブルすると、デバイスは与えられた温度でデバイスの最 適 PLL バンド設定を決定します。この設定は、 周囲温度で ±60°C の温度変化に耐えることができます。デバイスがこれよ り大きな温度変化がある環境で動作する場合には、オフセット を自動的に選択された PLL バンドに加える必要があります。次 の手順に、ユーザーの介入なしにデバイスが−40°C~+85°C の合 計動作範囲で周囲温度の変化に耐えるデバイスの PLL バンド・ セレクト値の設定方法を示します。(この手順中に、デバイスに REFCLK を入力している必要があることに注意してください)。 温度検出による PLL バンド・セレクトの設定 N1 (レジスタ 0x04、ビット[14:13])と N2 (レジスタ 0x04、ビッ ト[12:11])の値を表 34 に示す PLL 設定と一緒に設定する必要が あります。 1. 2. 3. PLL バンド・セレクト[5:0]値(レジスタ 0x04、Bits [7:2])を 63 に設定して、PLL 自動モードをイネーブルします。 PLL_LOCK ピンまたは PLL ロック・インジケータ(レジス タ 0x09、ビット 3)がハイ・レベルになるのを待ちます。こ れは 5 ms 以内に発生する必要があります。 6 ビットの PLL バンド・セレクト値(レジスタ 0x04、ビッ ト[7:2])を読み出します。 Rev. 0 PLL 自動モードをイネーブルしたときの温度に基づいて、 リードバック値を PLL バンド・セレクト[5:0]パラメータ (レジスタ 0x04、ビット[7:2])に再書き込みすることにより、 表 36 または表 37 に示す PLL バンドを設定します。 表 36.低域(0~31)バンドに対する最適 PLL バンドの設定 System Start-Up Temperature Set PLL Band to −40°C to −10°C −10°C to +15°C 15°C to 55°C 55°C to 85°C Readback Band + 2 Readback Band + 1 Readback Band Readback Band − 1 表 37.高域(32~62)バンドに対する最適 PLL バンドの設定 System Start-Up Temperature Set PLL Band to −40°C to −30°C −30°C to −10°C −10°C to +15°C 15°C to 55°C 55°C to 85°C Readback Band + 3 Readback Band + 2 Readback Band + 1 Readback Band Readback Band − 1 メモリを使う既知温度キャリブレーション 温度検出による PLL バンド・セレクトの設定のセクションの手 順では、動作温度全域に耐える最適 PLL バンド・セレクト値を 選択するためには、スタートアップ時またはデバイスのリセッ ト時に温度検出が必要です。温度検出機能がシステム内にない 場合は、別のオプションとして、自動 PLL バンド・セレクトを 使ってデバイスが既知温度の工場環境にあるときにデバイスの 最適設定を決めることです。最適バンドは不揮発性メモリに保 存されます。システムがパワーアップまたはリスタートするた びに、最適値がデバイスにロードされます。 - 49/62 - AD9785/AD9787/AD9788 アナログ出力 I DAC と Q DAC のフル・スケール電流は、8.66 mA~31.66 mA に設定することができます。先ず、1.2 V のバンド・ギャップ・ リファレンス電圧を使って、I120 (Pin 75)に接続された外付け抵 抗の電流を設定します。リファレンス回路の簡略化したブロッ ク図を図 69 に示します。 AD9788 I DAC GAIN 1.2V BAND GAP REFERENCE 5kΩ I DAC VREF CURRENT SCALING I120 0.1µF DAC FULL-SCALE REFERENCE CURRENT 10kΩ 07098-030 Q DAC Q DAC GAIN 図 69.フル・スケール電流発生回路 外付け抵抗の推奨値は 10 kΩ であり、抵抗を流れる IREFERENCE を 120 μA に設定します。この電流が DAC の出力フル・スケール 電流を 20 mA に決定します。ゲイン誤差はこの抵抗のリニア関 数であるため、高精度の抵抗を使うと、デバイスの内部マッチ ング仕様に従ってゲイン・マッチングを向上させることができ ます。内部電流ミラーは電流ゲイン・スケール機能を提供しま す。DAC ゲインは、SPI ポート・レジスタ(レジスタ 0x05 とレジ スタ 0x07)内の 10 ビット・ワードで指定されます。DAC ゲイ ン・レジスタのデフォルト値は約 20 mA の IFS を与え、ここで、 I DAC または Q DAC の IFS は次式で与えられます。 1.2 V 27 6 DAC gain 32 R 12 1024 振幅のデジタル・スケーリング アナログ DAC 出力のゲイン・スケーリングは、レジスタ 0x05 とレジスタ 0x07 の値を変更することにより行われます。ただし、 これを行うと、アナログ出力での出力コモン・モード電圧も比 例して小さくなります。AD9785/AD9787/AD9788 が直交変調器 に DC 結合されている場合には、これによって問題が生ずるこ とがあります。一般的な直交変調器は、入力コモン・モードの 変動に対して厳しい制約を持っています。 AD9785/AD9787/AD9788 では、デジタル・ゲイン・スケーリン グ・ブロックを使ってこの問題に対処しています。ゲイン・ス ケーリングは AD9785/AD9787/AD9788 内でデジタル処理によっ て行われているため、出力フル・スケール電流に対する影響は ありません。このデジタル・ゲイン・スケーリングは、信号の ミッドスケール値に影響を与えない方法で行われます。ミッド スケールを中心とする信号変化の大きさは、レジスタの設定で 調整される値に一致しています。デジタル・ゲイン・スケーリ ングは、振幅スケール・ファクタ(ASF)レジスタ(レジスタ 0x0C) を使って行われます。 補助 DAC の動作 AD9785/AD9787/ AD9788 には 2 個の補助 DAC があります。こ れらの DAC のフル・スケール出力電流は、1.2 V のバンド・ギ ャップ・リファレンス電圧と外付け抵抗から発生されます。リ ファレンス・アンプ電流 IREFERENCE から補助 DAC リファレンス 電流へのゲイン・スケールは、補助 DAC ゲインをフルスケール に設定した場合 16.67 です(10 ビット値、レジスタ 0x06 のビッ ト[9:0]とレジスタ 0x08 のビット[9:0])。この値が、補助 DAC 1 と補助 DAC 2 の約 2 mA のフル・スケール電流を与えます。 補助 DAC 出力は、差動でありません。補助 DAC の両方(P と N) が同時にアクティブになることはできません。非アクティブな 方は高インピーダンス状態(100 kΩ)になります。さらに、P 出力 または N 出力が電流ソースまたは電流シンクとして機能するこ とができます。両補助 DAC の P 側と N 側の制御は、レジスタ 0x06 とレジスタ 0x08 のビット[15:14]を使って行います。電流ソ ースのときの出力コンプライアンス電圧は 0 V~1.6 V で、電流 シンクのときの出力コンプライアンス電圧は 0.8 V~1.6 V です。 35 30 25 IFS (mA) 20 15 10 0 0 200 400 600 800 1000 DAC GAIN CODE 07098-031 5 図 70.DAC フル・スケール電流対 DAC ゲイン・コード Rev. 0 - 50/62 - AD9785/AD9787/AD9788 各補助 DAC には 2 つの出力信号があります。一方の信号は P と、 他方は N と、それぞれ呼ばれます。各補助 DAC コントロー ル・レジスタ(ビット 15)の符号ビットにより、補助 DAC の P 側 または N 側のいずれがターンオンするかが指定されます。補助 DAC の両方が同時にアクティブになることはできません。補助 DAC の構造を図 71 に示します。 0 TO 2mA (SOURCE) シンクまたはソースの選択は、回路デザイン時に行う必要があ ります。回路が完成した後の電流のソースとシンクとの間の切 り替えには利点がありません。 DAC 出力の後ろに直交変調器が続く場合には、補助 DAC をロ ーカル発振器(LO)フイードスルーの相殺に使うことができます。 この LO のフイードスルーは直交変調器の入力換算 DC オフセ ット電圧(および DAC 出力オフセット電圧の不一致)によって発 生するため、システム性能が低下します。DAC と直交変調器と の間の代表的なインターフェースを図 72 と図 73 に示します。 変調器の入力コモン・モード電圧が DAC の出力コンプライアン ス・レンジより大きくなることがあるため、AC 結合または DC レベル・シフトが必要になります。直交変調器の所要コモン・ モード入力電圧が DAC のそれと一致する場合は、図 72 の DC 阻止コンデンサは不要になります。 AUX_P VBIAS 0 TO 2mA (SINK) AUX_N 07098-032 P/N SOURCE/ SINK 直交変調器入力での DAC からのスプリアス信号(歪みと DAC イ メージ)がシステム性能に影響を与える場合には、ローパスまた はバンドパスの受動フィルタの使用が推奨されます。図 72 と図 73 に示す位置にフィルタを接続すると、ソース・インピーダン スと負荷インピーダンスを容易に 50 Ω に近づけることができる ため、フィルタのデザインが容易になります。 図 71.補助 DAC の構造 補助 DAC 1 の電流の大きさは、補助 DAC 1 コントロール・レジ スタ(レジスタ 0x06)により、補助 DAC 2 の電流の大きさは、補 助 DAC 2 コントロール・レジスタ(レジスタ 0x08)により、それ ぞれ制御されます。これらの補助 DAC は、電流のソースまたは シンク能力を持っています。この選択は、いずれかの補助 DAC コントロール・レジスタのビット 14 で行います。 QUADRATURE MODULATOR V+ AUX DAC1 QUADRATURE MODULATOR V+ 0.1µF OPTIONAL PASSIVE FILTERING I DAC QUAD MOD I INPUTS AUX DAC2 0.1µF 25Ω TO 50Ω 0.1µF OPTIONAL PASSIVE FILTERING Q DAC QUAD MOD Q INPUTS 07098-033 0.1µF 25Ω TO 50Ω 図 72.直交変調器に AC 結合した補助 DAC の代表的な使い方 AUX DAC1 OR DAC2 OPTIONAL PASSIVE FILTERING 25Ω TO 50Ω QUAD MOD I AND Q INPUTS 25Ω TO 50Ω 07098-115 I OR Q DAC 図 73.直交変調器に DC シフト付きで DC 結合した補助 DAC の代表的な使い方 Rev. 0 - 51/62 - AD9785/AD9787/AD9788 消費電力 図 74 ~図 78 に、種々の動作条件での AD9785/AD9787/AD9788 の消費電力を示します。すべてのグラフは、I チャンネルと Q チャンネルにデータを入力して取得したものです。デバイスの 消費電力は、変調モードまたはアナログ出力周波数が変化して も大幅に変わることはありません。全消費電力のグラフは、 DVDD18、DVDD33、CVDD18 の各電源の消費電力と一緒に示 してあります。 AVDD33 電源レールの消費電力は、デジタル動作モードとサン プル・レートに依存しません。I DAC と Q DAC のフル・スケー ル電流を公称値の 20 mA に設定したときの、AVDD33 電源レー ルの電流(typ)は 51 mA (182 mW)です。フル・スケール電流を変 えると、AVDD33 レールの電源電流に直接影響があります。た とえば、I DAC と Q DAC のフル・スケール電流をそれぞれ 10 mA に変えると、AVDD33 電源電流は 31 mA に減少します。 70 1800 1600 60 4× NCO 8× NCO 4× 2× NCO POWER (mW) POWER (mW) 50 8× 1200 1000 2× 800 600 1× NCO 400 40 30 8× NCO 8× 4× NCO 4× 2× NCO 2× 1× NCO 1× 20 1× 10 200 0 0 50 100 150 200 250 300 fDATA (MSPS) 0 07098-035 0 50 100 150 fDATA (MSPS) 図 74.消費電力、I と Q にデータあり、デュアル DAC モード 200 250 300 07098-037 1400 図 76.消費電力、デジタル 3.3 V 電源、I と Q にデータあり、 デュアル DAC モード 1400 4× NCO 1200 8× NCO POWER (mW) 1000 4× 8× 800 2× NCO 600 2× 400 1× NCO 200 1× 0 50 100 150 fDATA (MSPS) 200 250 300 07098-036 0 図 75.消費電力、デジタル 1.8 V 電源、I と Q にデータあり、 デュアル DAC モード Rev. 0 図 77.消費電力、クロック 1.8 V 電源、I と Q にデータあり、 デュアル DAC モード - 52/62 - AD9785/AD9787/AD9788 140 120 POWER (mW) 100 80 60 40 20 0 200 400 600 800 1000 fDAC (MSPS) 07098-039 0 図 78.デジタル 1.8 V 電源、逆 Sinc フィルタの消費電力 Rev. 0 - 53/62 - AD9785/AD9787/AD9788 AD9785/AD9787/AD9788の評価ボード こ の デ ー タ ・ シ ー ト の 以 降 部 分 で は 、 AD9785 、 AD9787 、 AD9788 の各デバイスをテストするための評価ボードについて 説明します。 出荷時のデフォルト・ジャンパ設定 出力の設定 各評価ボードにはアナログ・デバイセズの ADL5372 直交変調器 が 実 装 さ れ て い ま す 。 AD9785/AD9787/AD9788 デ バ イ ス と ADL5372 により、評価ボード上で容易に評価でき、かつインタ ーフェースが容易な DAC と変調器の組み合わせを提供します。 AD9785/AD9787/AD9788 のシングルエンド出力または差動出力 を評価するためにハンダ付け可能なジャンパを設定することが できます。 ジャンパーJP2、JP3、JP4、JP8 のハンダ接続はありま せん。 ジャンパーJP14、JP15、JP16、JP17 はハンダ接続済み です。 評価ボード上で ADL5372 を評価するときは、ジャンパ位置を次 のように変えてください。 ジャンパーJP2、JP3、JP4、JP8 をハンダ接続します。 ジャンパーJP14、JP15、JP16、JP17 のハンダ接続を外 します。 ADL5372 も評価ボード上で 5 V と GND の分離を必要とするこ とに注意してください。 評価ボードの写真 5V POWER SYNC INPUTS REFCLK INPUT JP4 JP15 S5 GND +5V DIGITAL DATA INPUTS JP8 JP14 ADL5372 OUTPUT S8 AD9788 S9 ADL5372 JP3 JP16 DATACLK OUTPUT ADL5372 LO INPUT JP2 JP17 S6 RESET SPI PORT 図 79.評価ボード Rev. 0 - 54/62 - 07098-058 SYNC OUTPUTS AD9785/AD9787/AD9788 評価ボード・ソフトウェア Microsoft® Windows®向けの GUI.exe ファイルが評価ボードに添 付されている CD に含まれています。このファイルを使うと、 ユーザーは AD9785/AD9787/AD9788 上のすべての機能を容易に 設定することができます。図 80 に、このユーザー・インターフ ェースを示します。図には AD9785/AD9787/AD9788 の設定で最 も重要な機能を示してあります。 I/Q FULL SCALE OUTPUT CURRENT CONTROL I/Q CHANNEL GAIN MATCHING DIGITAL GAIN SCALING I/Q OFFSET CONTROL I/Q PHASE COMPENSATION 図 80.AD9788 のユーザー・インターフェース Rev. 0 - 55/62 - NCO FREQUENCY AND PHASE OFFSET 07098-059 INTERPOLATION AND FILTER MODE SETTINGS - 56/62 - C20 C76 C77 図 81.評価ボード、電源とデカップリング・コンデンサ 16V 22UF DVDD33_IN C21 TP6 RED 22UF 16V AVDD33_IN TP5 RED 16V 22UF DVDD18_IN 16V 22UF CVDD18_IN ACASE ACASE ACASE RED TP3 ACASE TP20 RED RED TP19 RED TP18 RED TP17 .1UF C45 CC0603 .1UF LC1812 L4 EXC-CL4532U1 C28 CC0603 LC1812 L3 EXC-CL4532U1 C71 CC0603 .1UF LC1812 L2 EXC-CL4532U1 C68 CC0603 .1UF LC1812 L1 EXC-CL4532U1 C42 CC0603 .1UF C26 CC0603 .1UF TP9 C70 CC0603 .1UF C69 CC0603 .1UF BLK DVDD33 BLK TP8 AVDD33 TP4 BLK DVDD18 BLK TP2 CVDD18 SPI_SDO SPI_SDIO SCLK SPI_CSB R55 10K BLACK TP15 C46 RED TP14 RC080 5 Rev. 0 GND VDDM_IN ACASE RC080 5 TP1 RED R52 10K 1 2 5 3 1 74AC14 SO14 U6 SO14 U5 74AC14 6 SO14 U5 74AC14 4 SO14 U5 74AC14 2 22UF 16V CC0402 13 12 9 11 13 CC0402 74AC14 SO14 U6 SO14 U5 74AC14 8 SO14 U5 74AC14 10 SO14 U5 74AC14 12 C67 .1UF LC1812 L12 EXC-CL4532U1 R54 R53 R51 .1UF C66 TP13 RC0805 9K RC0805 9K RC0805 9K GND RED VDDM RED TP16 5 9 11 3 U6 4 10 8 6 P1 TJAK06RAP FCI-68898 CLASS=IO 6 5 4 3 2 1 74AC14 SO14 U6 74AC14 SO14 U6 74AC14 SO14 U6 74AC14 SO14 AD9785/AD9787/AD9788 評価ボードの回路図 07098-044 AD9785/AD9787/AD9788 IOUT_N IOUT-IOUT_P AUX1_P AUX1_N AUX2_P AUX2_N S8 2 R 15 R 12 RC 060 3 R3 RC 060 3 RC 060 3 RC 060 3 50 0 RC0603 50 0 RC0603 RC0603 RC0603 50 0 1 R 17 50 0 S5 2 250 1 R2 250 R4 250 R14 250 R16 R 20 RC 060 3 R 19 0 RC 060 3 DNP JP1 JP5 JP6 JP11 6 4 1 3 P T2B ADTL1-12 TC1-1T T2A IP IN QP QN S 4 6 3 1 1 2 3 6 4 T1B ADTL1-12 T1A C62 C61 .1UF C60 C59 1NF S C58 6 CC 040 2 1 CC 040 2 2 3 CC 040 2 4 C57 1NF C56 1NF .1UF C55 .1UF C14 1NF C31 .1UF CVDD18 .1UF 1NF 1 1 TC1-1T P S15 2 S12 2 C6 CC 040 2 AVDD33 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 ACA S E RC 060 3 RC 060 3 50 ACASE VAL CR2 P2D1 57 TC1-1T 6 4 52 T4A 54 3 P 2 D6 3 P2D4 2 P2D3 55 1 P2D2 56 1 P 2 D5 P 2 D7 TC1-1T P2D0 58 P P 2 D8 VO LT ACA S E 6 5 VOLT ACA S E 4 PRE CLR JP7 4 15 VDDD 18 _ 5 3 T3A GN D ;5 53 P 2 D9 JP16 59 V SS D _ 5 4 4 P 2 D4 3 P 2D 11 2 P 2 D3 QN 0 P 2D 12 0 P 2 D2 R7 P 2 D1 V SS D _ 4 4 6 10 K T4B P 2 D0 VDD 18 _ 4 3 1 61 ADTL1-12 J CLK K 50 P2D7 VDDD 18 _ 6 0 P 2D 13 1 S 49 P2D8 R 63 60 P 2D 14 P 2D 10 62 4 P2D9 63 VDDD 33 _ 6 1 2 3 6 48 SYNC _O N R 65 3 P2D10 TX 1K S11 3 1 2 U10 6PINCONN 47 SYNC_OP 4 RC 120 6 64 2 1 2 3 74LCX112 46 P2D11 VDDD 33 _ 3 8 SW1 SPI_SDO 65 1 45 P2D12 66 V SS D _ 6 4 P 2D 15 SPI_SDI DVDD33 44 P LL _ LO CK DC L K SPI_CLK 67 1 JP18 43 SP I_ S DO P 1 D0 VAL SPI_CSB 68 S14 42 P2D13 P 1 D1 R 64 69 1 P2D14 70 SP I_S DI 2 41 SP I_ C L K RED 1K P 40 P2D15 SP I_ C S B VDDD 18 _ 3 3 RC 120 6 T3B 39 CR1 71 R ESE T V SS D _ 3 2 P 1 D2 TP 1 1 TP 1 2 72 IRQ P 1 D3 RED 73 V SS_ 7 2 P 1 D4 CC 060 3 74 RC1206 38 P 1 D5 75 ADTL1-12 37 IPT AT S 36 P1D0 P 1 D6 4 C84 35 P1D1 VR E F _ 7 4 6 34 I12 0 P 1 D7 R8 .1UF 33 76 VDDA 33 _ 7 6 P 1 D8 RC0603 32 P1D2 V SS A _ 7 7 P 1 D9 RC 060 3 RC0603 31 P1D3 CC 060 3 RC 080 5 77 JP17 P1D4 78 VDDA 33 _ 7 8 P 1D 10 RC 060 3 79 QP 100 R18 30 80 V SS A _ 7 9 VDDD 18 _ 2 3 IOUT2_P 81 50 P1D5 VDDA 33 _ 8 0 D2P 29 V SS A _ 8 1 P 1D 11 6.3V 28 P1D6 P 1D 12 82 10UF 27 P1D7 V SS A _ 8 2 R56 DVDD33 R26 100 RC 060 3 26 P1D8 IOU T 2 _ P P 1D 13 10K 25 P1D9 P 1D 14 V SS D _ 2 2 IOUT2_N 83 C18 P1D10 RC 060 3 IOU T 2 _ N C8 24 AUX2_P 84 1NF 23 AUX2_N 86 R11 3 2 1 U11 22 87 85 V SS A _ 8 5 R10 A NC GND 21 P1D11 A U X 2_P AUX1_N 50 20 P1D12 A U X 2_N V SS D _ 1 5 AUX1_P 89 88 V SS A _ 8 8 S Y N C _1N IOUT1_N 90 JP2 SN74LVC1G34 19 P1D13 A U X 1_N R9 P1D14 A U X 1_P P 1D 15 RC0603 VCC 18 91 V SS A _ 9 1 V SS_ 1 2 VDDD 33 _ 1 6 R6 Y P1D15 92 V SS C _ 1 1 S Y N C _1P IOUT1_P 93 JP3 17 94 D1N 4 5 16 IOU T 1 _ N RC0603 15 IOU T 1 _ P VDDC 18 _ 9 VDDC 18 _ 1 0 0 14 V SS A _ 9 4 V SS C _ 8 JP8 13 V SS C _ 7 95 D2N 25 RC0603 12 JP15 11 V SS A _ 9 5 50 R3 2 9 96 VDDA 33 _ 9 6 C LK_N R1 8 0 R5 4 .7U F 97 V SS A _ 9 7 C LK_P JP4 DVDD33 .1UF C32 7 10 CC 040 2 D1P 6 1NF CC 040 2 1 5 CC 040 2 C33 CC 040 2 98 VDDA 33 _ 9 8 V SS C _ 4 CC 040 2 VO LT 99 V SS A _ 9 9 V SS C _ 3 ACA S E 10 0 VDDA 33 _ 10 0 VDDC 18 _ 2 C37 2 4 VDDC 18 _ 1 C24 S7 3 .1UF C78 C7 2 C9 1 1NF C1 CLK_P CLK_N 4.7UF 4.7UF 1NF C15 CC 040 2 .1UF 4 .7U F IN IP JP14 VOLT P2D5 51 P2D6 P AD P AD Q Q_ 9779 T QF P U1 R 21 5 6 RC 060 3 22 QOUT_N C2 CC 040 2 S9 C38 .1UF C25 1NF C10 .1UF 1NF C12 C29 .1UF CC 040 2 2 DVDD33 2 S16 74LCX112 CC 040 2 RC 060 3 0 1 QOUT-QOUT_P DVDD33 1 VO LT R 22 S6 DVDD18 RC0805 ACA S E CC 040 2 ACA S E CC 040 2 VOLT CC 040 2 VOLT C34 CC 040 2 1NF 11 13 12 J CLK K U10 DVDD18 CC 040 2 ACA S E 4 .7U F 10 C5 C35 C3 9 7 C4 0 C3 6 C27 1NF C30 .1UF Q Q_ 4.7UF C13 PRE CLR GND CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 CC 040 2 .1UF 1NF 1NF C39 C11 .1UF .1UF 4 .7U F 1NF VO LT 図 82.評価ボード、TxDAC に対するアナログ・インターフェースとデジタル・インターフェース - 57/62 - 07098-045 14 CC 040 2 ACA S E Rev. 0 2 1 C4 4.7UF P2D15 R59 22 RC0805 R58 DVDD33 DNP 図 83.評価ボード、ADL5372 (FMOD2)直交変調器 D2P D2N D1N VAL C65 CC0603 VAL C7 4 CC0603 VAL C80 CC0603 VAL L9 VAL LC0805 VAL LC0805 L8 L11 VAL LC0805 VAL C64 CC0603 VAL C7 5 CC0603 VAL C79 CC0603 GND 10UF 10V C43 VDDM GND ACASE JP12 R24 100PF CC0402 RC0603 R23 DNP C50 RC0603 RC0603 C82 DNP CC0402 .1UF C47 10K R25 MOD_QP MOD_QN VDDM MOD_IN J4 6 5 4 3 2 1 MOD_QP MOD_QN CC0402 T4 ETC1-1-13 1 S 2 9 8 7 GND CC0402 C54 3 GND 100PF L10 22 1 24 LC0805 100PF 2 23 C81 PAD C53 D1P 21 10 MOD_IP 20 11 VAL 19 12 CC0603 FMOD 13 14 15 16 17 18 U9 MOD_IP MOD_IN CC0402 100PF VAL C73 - 58/62 - 1 2 GND CC0402 CC0402 J3 .1UF C72 CC0402 C51 100PF 100PF OUTPUT MODULATED C63 CC0402 L18 VAL LC0805 VAL LC0805 L17 100PF 100PF CC0402 CC0402 C87 C83 .1UF C52 .1UF ACASE GND CC0402 C90 GND ACASE VDDM 10UF 10V C41 VDDM VDDM 10UF 10V C44 07098-046 Rev. 0 CC0603 AD9785/AD9787/AD9788 P 4 5 J1 2 1 R13 VAL 5 4 P T2 1 2 ETC1-1-13 S CC040 2 C23 .1UF CC0402 3 .1UF - 59/62 - 25 R29 25 R28 RC0402 RC040 2 Rev. 0 RC0402 RC040 2 C19 300 R31 R30 1K CC0402 CC0402 C16 .1UF C17 DNP CVDD18 CLK_N CLK_P AD9785/AD9787/AD9788 図 84.評価ボード、TxDAC クロック・インターフェース 07098-047 RC0402 - 60/62 - B17 B18 B19 B20 B21 B22 B23 B24 B25 A17 A18 A19 A20 A21 A22 A23 A24 A25 PKG_TYPE=MOLEX110 VAL B16 PKG_TYPE=MOLEX110 VAL B15 A16 B11 A11 A15 B10 B7 A7 A10 B6 A6 B9 B5 A5 B8 B4 A4 A9 B3 A3 A8 B2 A2 P4 B1 P4 P4 図 85.評価ボード、デジタル入力データ・ライン BLK GND PKG_TYPE=MOLEX110 VAL C25 C24 C23 C22 C21 C20 C19 C18 C17 C16 C15 C11 C10 C9 C8 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 TP7 BLK P1D14 P1D12 P1D10 P1D8 P1D6 P1D4 P1D2 P1D0 P2D14 P2D12 P2D10 P2D8 P2D6 P2D4 P2D2 P2D0 P4 PKG_TYPE=MOLEX110 VAL D25 D24 D23 D22 D21 D20 D19 D18 D17 D16 D15 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 P4 PKG_TYPE=MOLEX110 VAL E25 E24 E23 E22 E21 E20 E19 E18 E17 E16 E15 E11 E10 E9 E8 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 P1D15 P1D13 P1D11 P1D9 P1D7 P1D5 P1D3 P1D1 P2D15 P2D13 P2D11 P2D9 P2D7 P2D5 P2D3 P2D1 07098-048 Rev. 0 A1 AD9785/AD9787/AD9788 図 86.評価ボード、内蔵電源 Rev. 0 - 61/62 - VAL CNTERM_2P 2 1 P2 2 1 1UF C93 C94 CC0603 1UF CC0603 C91 CC0603 1UF C88 CC0603 1UF C85 CC0603 1UF C92 CC0603 1UF C89 CC0603 1UF C86 CC0603 1UF 3 2 1 3 2 3 2 1 ADP3339-3-3 4 U4 4 U3 4 U2 ADP3339-3-3 ADP3339-1-8 ADP3339-1-8 1 3 2 1 4 U7 JP22 JP21 JP20 JP19 AVDD33_IN DVDD33_IN DVDD18_IN CVDD18_IN 07098-049 J2 AD9785/AD9787/AD9788 AD9785/AD9787/AD9788 外形寸法 16.00 BSC SQ 1.20 MAX 14.00 BSC SQ 100 1 SEATING PLANE 76 76 75 100 1 75 PIN 1 BOTTOM VIEW (PINS UP) D07098-0-1/08(0)-J 0.75 0.60 0.45 TOP VIEW (PINS DOWN) CONDUCTIVE HEAT SINK 51 25 26 0.20 0.09 51 50 25 50 1.05 1.00 0.95 7° 3.5° 0° 0.50 BSC 0.27 0.22 0.17 0.15 0.05 26 6.50 NOM COPLANARITY 0.08 121207-A COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-026-AED-HDT NOTES: 1. CENTER FIGURES ARE TYPICAL UNLESS OTHERWISE NOTED. 2. THE PACKAGE HAS A CONDUCTIVE HEAT SLUG TO HELP DISSIPATE HEAT AND ENSURE RELIABLE OPERATION OF THE DEVICE OVER THE FULL INDUSTRIAL TEMPERATURE RANGE. THE SLUG IS EXPOSED ON THE BOTTOM OF THE PACKAGE AND ELECTRICALLY CONNECTED TO CHIP GROUND. IT IS RECOMMENDED THAT NO PCB SIGNAL TRACES OR VIAS BE LOCATED UNDER THE PACKAGE THAT COULD COME IN CONTACT WITH THE CONDUCTIVE SLUG. ATTACHING THE SLUG TO A GROUND PLANE WILL REDUCE THE JUNCTION TEMPERATURE OF THE DEVICE, WHICH MAY BE BENEFICIAL IN HIGH TEMPERATURE ENVIRONMENTS. 3. θJA: 27.4°C/W WITH THERMAL PAD UNSOLDERED, 19.1°C/W WITH THERMAL PAD SOLDERED TO PCB. 図 87.100 ピン薄型クワッド・フラット・パッケージ、露出パッド[TQFP_EP] (SV-100-1) 寸法: mm オーダー・ガイド Model Temperature Range Package Description Package Option AD9785BSVZ1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 AD9785BSVZRL1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 AD9787BSVZ1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 AD9787BSVZRL1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 −40C to +85C 100-Lead TQFP_EP SV-100-1 AD9788BSVZ 1 AD9788BSVZRL1 AD9785-EBZ1 AD9787-EBZ1 AD9788-EBZ1 1 Evaluation Board Evaluation Board Evaluation Board Z = RoHS 準拠製品 Rev. 0 - 62/62 -