高速ADC器件AD9233的信号基带处理应用

    在去年的博客中，我曾经向大家介绍过在数字信号处理中用到的正交变频器AD9957，这让我们想起了某个数字中频调制解调项目中与AD9957同时用到的AD9233，在此向大家对高速的ADC器件AD9233。

    AD9233是一款单芯12位具有80MSPS以上的模数转换器，采用1.8V单电源供电，内置一个高性能采样保持放大器和片内基准电压源。由于其采用多级差分流水线结构，内置输出纠错逻辑，即使在125MSPS数据速率时也可以提供12位精度，并保证在整个工作温度范围内无失码。特别是最后一点，在国内军工企业工作的同仁们最了解，许多航空、航天等产品选用的ADC器件，在最后的五性实验高低温测试时，由于ADC器件的性能不稳定，随着温度变化而变化，导致采集数据丢失码，这令设计者非常头疼的，而AD9233恰好保证了这一点。

    下面我们从功能框图上做个简单的分析：

我们从结构框图可以看出以下几点：

1. 利用差分时钟输入来控制片内所有内部转换的周期；
2. 利用宽带宽，真差分采样保持放大器(SHA),用户可以选择包括单端输入在内的各种输入范围和偏置。在我们的项目中，我们利用AD8352实现单端输入转差分，来缓冲和与多种12b，14b和16b的高速模数转换器接口。AD8352可以在频率为180MHz时达到一个高达80dB的无杂散动态范围，差分放大器的增益范围在0～24dB之间，可以按照单晶体管要求进行调节；
3. 提供标准的串行输出接口，适用于满量程输入信号在连续通道间切换的多路复用系统；
4. 输出口带有输出缓冲器，并且有模式选择端口；
5. 最后，AD9233采用48引脚的LFCSP封装，与AD9246引脚兼容，可以轻松由12位产品升级到14位。

下面主要说说我们的数字中频调制解调系统的设计。我们的调制解调系统采用FPGA+DSP的这类架构，DSP选用TI公司的TMS320C6416 ，FPGA选用Altera公司EP3SE110。在信号的基带处理时，往往选用处理器实现系统控制和配置功能，而FPGA实现大计算量信号的实时处理。我们系统以FPGA为核心，来实现中频调制解调系统中MSK数字调制解调、扩频解扩、信噪比估计和RS编译码等数字信号处理功能，并在其外围加上DSP来处理器完成与信息处理器的信息处理和扩跳频图样管理，采用AD9233完成模拟中频到数字信号的转换，采用AD9958将调制后的MSK数字信号转换成70MHz的模拟中频。

  这里我主要讲一下AD9233的使用，我们从射频变换下来的模拟中频信号是单端信号，在输入AD9233之前，先采用AD8352转换为差分信号,将AD9233的输入连接AD8352，输出连接至基带处理的核心器件FPGA的I/O上，通过FPGA控制AD9233的转换。

以上是我对AD9233的简单应用，但愿能给大家的电路设计带来某些帮助。