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告别进口依赖!ZGAD250S14,国产频谱分析仪核心芯片的自主可控之选

08/08 09:43
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告别进口依赖!ZGAD250S14,国产频谱分析仪核心芯片的自主可控之选

导语

频谱分析仪作为射频信号测量的"黄金标准",在卫星通信电子对抗移动通信电磁兼容测试等领域发挥着不可替代的作用。随着5G/6G通信、卫星互联网等技术的发展,对频谱分析仪的动态范围、分辨率和实时性提出了更高要求。

本文将深入解析超外差式频谱分析仪的系统架构,重点介绍ZYNALOG徴格半导体自主研发的高速ADC芯片ZGAD250S14如何突破传统瓶颈,为现代频谱分析系统提供关键技术支持。

图1:频谱分析仪

频谱分析仪超外差架构的原理和特点

超外差架构频谱分析仪的基本原理为:通过本地振荡器(LO)与混频器的协同工作,可将任意高频信号下变频至固定的中频(IF)进行处理,具有灵活的频率变换能力。

其特点为:

  • 前端电路无需针对每个频段单独优化
  • 中频处理链可针对特定频率进行深度优化
  • 系统可覆盖从kHz到GHz的宽广频率测试范围

对中频信号的处理,可分为传统的模拟中频处理和数字中频处理。传统的模拟中频一般会使用对数放大器包络检波器、视频滤波器等,但由于其分辨率带宽高、扫描时间长,不利于更高要求的频谱分析应用。接下来着重介绍数字中频技术。

数字中频技术:大幅突破RBW

传统的模拟中频受制于模拟LC和晶体滤波器,只能实现1kHz及更高的分辨率带宽(RBW),而数字中频技术是现代频谱分析仪的重大革新,它可使最窄的分辨率带宽达到1Hz~300Hz。该技术通过高速ADC替代中频滤波后的模拟分辨率带宽滤波器,经ADC数字化后再采用数字滤波处理。这种架构革新不仅显著提升了测量速度和频率分辨率,更增强了仪器处理复杂信号的能力。

图2:数字中频频谱分析仪方案

ZGAD250S14:重新定义频谱分析ADC标准

ADC作为数字中频技术核心器件,凭借高采样率和宽动态范围,可以将中频信号快速数字化。作为频谱分析仪信号链的"数字门户",ZGAD250S14 ADC芯片以突破性性能树立行业新标杆。

关键参数解析:

  • 250Msps采样率:支持宽频带信号实时捕获
  • 90dB SFDR:确保微小信号不被杂散干扰淹没
  • 70dB SNR:提供卓越的信号保真度
  • 1.8V单电源供电:简化系统电源设计
  • 378mW超低功耗:解决高密度集成散热难题
  • 1.5GHz全功率带宽:满足各类中频采样频率要求

图3:基本功能框架

实测性能展示

在11MHz输入信号测试中,ZGAD250S14展现出:

  • 极高的采样精度
  • 极低的本底噪声
  • 优异的动态范围

11Mhz输入信号频率时AD性能

完整信号链解决方案

优化系统级设计

徵格半导体提供从前端驱动电压基准的完整信号链支持:

ZYNALOG差分驱动器ZGA25XX参数

ZGA2501 ZGA2521 ZGA2511
供电电压

(V)

4.7 – 5.25 4.7 – 5.25 2.7 - 5.5
3dB带宽

(MHz)

2570
2570
500
压摆率

(V/μs)

7800
7800
1100
静态电流

(mA)

52
52
24
谐波失真

(HD2/HD3)

-87.2dB/-94.9dB -87.2dB/-94.9dB ? -99dB/-111dB
电压噪声

(nV/√Hz)@1MHz

1.116
1.116
5
输入偏置电流

(μA)

56
56
8
温度范围

(℃)

-40℃to+125℃ -40℃to+125℃ -40℃to+125℃
封装 UQFN-14 UQFN-16 SOIC8
兼容芯片
LMH6554
THS4508
THS4509
THS4511
THS4513
THS4520
AD8138
AD8139
AD8132
AD8131
THS4551
THS4521

ZYNALOG电压基准ZGR系列参数

ZGR12XX ZGR11XX ZGR10XX
温漂

(ppm/℃)

5 15 30
输出电压

(V)

1.25
1.8
2.048
2.5
3.0
3.3
4.096
1.25
1.8
2.048
2.5
3.0
3.3
4.096
1.25
1.8
2.048
2.5
3.0
3.3
4.096
供电电压

(Vmax)

5.5V 5.5V 5.5V
精度

(max)

±0.1% ±0.1% ±0.2%
温度范围

(℃)

?-40℃?~125℃ ?-40℃?~125℃ ?-40℃?~125℃
封装 SOP-8 SOT23-3
SOT23-5
SOT23-6
SOT23-3
SOT23-5
SOT23-6
兼容芯片 REF50XX
ADR42X
ADR43X
ADR44X
ADR45XX
REF31XX REF30XXREF33XX

ZYNALOG优势

一、品质可靠:每颗芯片均采用全正向设计,从架构定义到物理实现全程自主可控,确保产品的稳定性。

二、出色性价比:保证芯片性能同时,对比国际大厂同类产品,价格更具优势。

三、稳定交付:交付周期准时可靠,保证每一位客户供应链的安全稳定。

四、技术支持:专业顶尖的设计团队提供全周期高效的客户支持。

技术赋能未来

我们诚邀各行业合作伙伴共同探索频谱分析技术的创新应用,携手推进中国高端测试仪器的自主化进程。

技术咨询:关注"徴格半导体"公众号,获取最新技术资料和应用案例。

徴格半导体

徴格半导体

徴格半导体成立于2021年,是国内一家高性能模拟芯片研发设计的高科技企业。

徴格半导体成立于2021年,是国内一家高性能模拟芯片研发设计的高科技企业。收起

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