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[参考译文] DAC38RF80:输出功率增益为非线性

Guru**** 2385830 points
Other Parts Discussed in Thread: DAC38RF80
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/rf-microwave-group/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity

器件型号:DAC38RF80

附加的输入到输出增益测试结果与非线性相似。

请告诉我非线性的原因。

我假设输出增益是恒定的、因为不使用输入增益调节。

但以下测试结果是更改输出增益。

我想知道这些结果取决于 DAC38RF80规格或外部问题。

※橙色:10dB、蓝色:5dB、浅蓝色:0dB、绿色:-5dB

请参阅下面的测试条件;

・信号发生器(SG)输出 CW:3.96GHz

・DAC38RF80接收来自 FPGA 的信号、并在频谱分析仪(SA)上确认 DAC 输出信号。

・Ω 在上述条件下、在输入电平和 DAC 增益变化的条件下测得的 DAC 输出增益。

(DAC 增益设置为10dB、5dB、0dB 和-5dB)

此致、

Satoshi

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    您好!

    我们的直接电子邮件中有单独的主题。 我们询问了以下问题:

    请提供有关正在使用的 ADC 的指导。 您提到输出功率电平看起来是非线性的、取决于输入电平。 输入电平是指什么?

     

    它来自 SG -> RF 电路-> ADC -> FPGA -> DAC 吗?

    还是仅 FPGA -> DAC (不包含来自 ADC 的数据)。

     

    请提供建议。 然后、Eben 可以查看此问题。

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    你(们)好

    感谢您的回复、

    我期待埃本或康的回答。

    输入转速指  的是 SG -> RF 电路区域。

     当 SG -> RF 电路区域设置为-20dBm 电平时、FPGA 的数字区域变为-35dBFS。   

    如果您需要其他信息或条件、请告诉我。

    此致、

    Satoshi

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    您好 Satoshi、

    请客户在线性测试中对 ADC 进行去耦。 请要求客户仅将信号从 FPGA 发送到 DAC。 当 FPGA 发送信号(即单音调、双音调等)并匹配数据表条件时、再次检查性能。 需要执行此步骤以确保 DAC 符合数据表性能。 现在、您将获得 SG、射频电路、ADC 和其他信号链线性性能的组合。  

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    你(们)好

    抱歉、我的回复延迟了、

    没有 FPGA 单音信号、而不是下面的客户信息、

    ・我在下面更新了 RF 至 DAC 输出的增益图。 (垂直轴是增益:dB、水平轴是输入电平:dBm)

    ・接下来、下面是射频与 DAC 输入侧(= FPGA 输出侧)的关系、射频输入正在变化、DAC 增益固定为-5dB。

    我看起来像线性规格。

     (垂直轴为 DAC 输入增益:dBFS、水平轴为输入电平:dBm)

    ・以下是客户测量的"DAC 输入版本"-"RF 输入电平"。

    看起来这些电平是平坦的、猜非线性度是 DAC 输出侧的任何影响。  

     (垂直轴是 DAC 输入-射频输入:dB、水平轴是输入电平:dBm)

    如果有任何建议或需要其他信息、请告知我。

    此致、

    Satoshi

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    Satosi-San、

    关于您的客户反馈:

    [引用 userid="90249" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3667865 #3667865"]没有 FPGA 单音,[/quot]

    根据我看到的情况、客户报告 DAC 侧的增益有所不同。 但是、所有数据都具有到 DAC 的总射频输入。 如果射频链中存在增益变化、DAC 将受到影响。 请强调发送 FPGA 单音信号的重要性、并检查 DAC 输出本身。

    FPGA 单音信号应具有不同的功率级别、并检查 DAC 输出。 DAC 的增益应保持平坦。

    即、引脚与 Poout 应是斜率为1dB/1dB 的线性线。  

    即、增益与引脚应是具有恒定增益的平坦线。

    [引用 userid="90249" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3667865 #3667865"]我在下面更新了射频到 DAC 输出的增益图。 (垂直轴是增益:dB、水平轴是输入电平:dBm)

    请告知四行的差异。 哪条线是预期的线? 如果垂直轴是增益(dB)、我们应该得到平线、对吧? 这四行中导致增益变化的不同设置是什么?  

    请仔细检查垂直轴是否确实增益、与 PoUT 相反。

    客户所说的"DAC Gain"是什么意思、请提供建议。  在 DAC 内进行了哪些调整以生成这四条线路?  

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    你(们)好

    感谢你的建议。

    我向客户申请获取 FPGA 单音信号。

    关于射频-直流输出图、很抱歉、信息更少。

     ・黄色:+5dB、灰色:0dB、橙色:-5dB、蓝色:-10dB

    ・垂直轴是增益(dB)。

    ・"DAC 增益"将增益设置为上述线路的四个。

    ・是的、客户的期望是平坦的线、并证明是非平坦线的原因。

    此致、

    Satoshi

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    你好,Satosi-San,

    还请在以下方面提供帮助:

    [引用 userid="90249" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3672927 #3672927"]" DAC 增益"将增益设置为上面四行。

    请要求客户指定用于调节 DAC 增益的确切寄存器设置。 需要这样才能了解非平坦线的原因。 谢谢你。

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    你(们)好

    我知道、如果有更新的单音和寄存器设置、我将向您提供反馈。

    有关您在下面的建议、请告诉我有关平坦线和任何其他条件的详细信息。

    ------------------------------

    FPGA 单音信号应具有不同的功率级别、并检查 DAC 输出。 DAC 的增益应保持平坦。

    即、引脚与 Poout 应是斜率为1dB/1dB 的线性线。  

    即、增益与引脚应是具有恒定增益的平坦线。

    ------------------------------

    此致、

    Satoshi

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    你好,Kang,

    我是与 Satoshi 先生一起工作的 AFAE。

    DAC 增益调整 如下:

    1 DAC 增益-5dB

    ADR:0x0032 -> 0x823F

    2 DAC 增益-10dB

    ADR:0x0032 -> 0x8400

    3 DAC 增益+3dB

    ADR:0x0032 -> 0x85A6。

    还有一件事、 请详细说明您的意见吗?

    [引用 userid="4249" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3671679 #3671679">根据我看到的情况、客户报告 DAC 侧的增益有所不同。 但是、所有数据都具有到 DAC 的总射频输入。 如果射频链中存在增益变化、DAC 将受到影响。 [/报价]

    您是说射频通过无线方式进入 DAC 输入吗? 如果是、听起来 电路板上的其他射频部分应该停止、或者应该在单独的电路板上完成评估。 你怎么看?

    此外、我 的客户请求重现 DAC 在 TI EVM 上的增益效应。 请提供支持?  

    此致、

    Itoh  

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    Itoh-San

    [引用 userid="360827" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3675783 #3675783"]

    DAC 增益调整 如下:

    1 DAC 增益-5dB

    ADR:0x0032 -> 0x823F

    2 DAC 增益-10dB

    ADR:0x0032 -> 0x8400

    3 DAC 增益+3dB

    ADR:0x0032 -> 0x85A6。

    [/报价]

    谢谢你。 这会有所帮助。

    [引用 userid="360827" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3675783 #3675783"]

    还有一件事、 请详细说明您的意见吗?

    根据我看到的情况、客户报告 DAC 侧的增益有所不同。 但是、所有数据都具有到 DAC 的总射频输入。 如果射频链中存在增益变化、DAC 将受到影响。

    您是说射频通过无线方式进入 DAC 输入吗? 如果是、听起来 电路板上的其他射频部分应该停止、或者应该在单独的电路板上完成评估。 你怎么看?

    [/报价]

    我是说客户应该只将图形从 FPGA 发送到 DAC。 不包括输入放大器+ ADC。 请仅评估 FPGA + DAC、以避免额外的变量

    [引用 userid="360827" URL"~/support/rf-microwave/f/rf-microwave-forum/989955/dac38rf80-output-power-gain-is-non-linearity/3675783 #3675783">此外、我 的客户还请求重现 DAC 对 TI EVM 的增益效应。 请提供支持?  [/报价]

    将显示示例测量。

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    Itoh-San、

    我要做的一项测试是利用 DAC 的输入常量值(以替换 JESD204数据)、测试范围为-32k 至32k。 启用 DAC 的 NCO 后、客户将观察到 CW 音调。 为此、请执行以下操作:

    1、将 DAC 增益设置为-5dB、作为起点

    2、通过寄存器0x2F = 0x01启用 SPIDAC (取决于 DAC 片)

    3.在寄存器0x30中对 SPIDAC 进行编程。 满量程= 0x3FFF (请注意、-3dBFS)。  由于 I 和 Q 现在都是具有0x3FFF 的直流电、因此 CW NCO 混频器的输出将为0dBFS。 (注:sinwT + coswT = sqrt (2)* sin (WT + 45度)。 您将在 NCO 的输出端看到满量程输出  

    4.注意输出功率。 您应该在 DAC 输出端看到3dBm (电缆损耗补偿)

    5.在寄存器0x30中将 SPIDAC 回退1dB (即0x3909)。 您现在应该观察到 DAC 输出为2dBm

    图解引脚(SPIDAC)与 PoUT 的关系。 逐步介绍

    7、再次针对 DACGAIN = 3dB 重复此操作。 您将注意到、由于信号链中的额外增益、SPIDAC 的最大输入应为0x2d4e。 您不能超过该值

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    您好,Kang-San,

    好的、我将要求我的客户按照您的建议进行其他测试。

    我 在离线时向您分享了 FPGA 单音结果、请进行检查。

     结果 没有变化、您能否 告诉我 背景您为何要求单个音调?

    此外、我和客户非常感谢您提供 EVM 测量参考。

    此致、

    Itoh

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    Itoh-San、

    是的、将在本周结束前尝试检查 EVM、以便为您提供一些初步结果。  

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    Itoh-San

    正如预期的那样、DAC 增益是一个数字过程、不会影响模拟增益线性度。 DAC 增益是在 DAC 的数字域中实现的简单数学运算。 您可以在 EVM 测量中看到、DAC 增益不会改变引脚/输出关系。  

    请客户下载我们的 HSDC PRO 软件并生成音调文件以上传到其 FPGA、从而双击音调生成的准确性。 谢谢你。  

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    您好,Kang-San,

    非常感谢您的测量! 现在、我更有信心 DAC38RF80不应该 成为原因。

    您能 告诉我您检查的音调频率吗? 您是否使用3.5GHz 单音调检查了它?

    客户检查 SPIDAC 测试 结果也是非线性的、所以他们目前正在检查输出电路和测量设置。

    我稍后会更新。

    此致、

    Itoh  

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    Itoh-San、您好!

    我没有检查3.5GHz。 这是客户使用的吗?

    根据 EVM 用户指南设置、我仅使用30MHz 进行了测试。

    请记住、增益设置完全是一种数字实现。 它不应影响 DAC 输出(模拟)增益。 例如、+3dB 处的增益设置在-3dB 处也应具有相同的模拟行为。  

    -Kang

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    您好,Kang-San,

    是的、客户使用的是3.5GHz。 如果频率可能 影响引脚/输出 关系、您可以在 EVM 上再次检查它吗?

    此外、我在 EVM 用户指南中找不到30MHz 单音信号。 请详细说明这一点吗?  

    此致、

    Itoh

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    Itoh-San、您好!

    请查看下面的(附加链接)、了解在3.5GHz 输出下对 DAC38RF8x EVM 进行的测量。 您将发现、对于不同的增益设置、引脚与 PoUT 之间的关系保持不变( 由于数字增益设置、输出功率有所不同)

    数字增益设置以数字方式实现为乘法因子。 因此、它不会影响模拟输出 PoUT 和失真(除非您以数字方式使 DUC 链饱和)。

    谢谢你。  

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    Itoh-San、您好!

    测量的第二个选项卡包含30MHz 数据、与在3.5GHz 下测量的第一个选项卡相比。  

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    您好,Kang-San,

    感谢您的测量!

    我绘制了测量结果中的 PoUT -引脚图。

    正如我的客户提到的、当输入音 量很小时、PoUT - Pin 会变小。

    当 增益较低时、这种趋势也会变得强烈。

    因此、当输入音调较小时、我的客户看到其系统中的波形恶化。

    请发表评论吗?

    此致、

    Itoh   

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    Itoh-San、

    好的、我看到了。 这种趋势也会在增益较高时出现。 正是在较小的输入信号(由于额外的数字增益)下、增益变化才会出现

    我绘制了两个图。 与-5dB 增益相比、我进一步扩展了3dB 增益测量的输入范围。 您可以看到、增益变化在3dB 增益情况下会在8dB 后简单地扩展。 这是在3500MHz 下测得的。

    我还在30MHz 下再次进行了测量。 您可以看到3dB 和-5dB 增益情况下的增益变化输入范围得到了进一步扩展。

    例如、在-5dB 增益下、对于3500MHz、增益变化发生在输入=-40dBFS 时。 对于30MHz、增益变化发生在输入=-50dBFS 时。

    原因是:较低位(即较低输入刻度)的 DAC 输出电流在输出射频电路的充电和放电以及 PCB 和 R/L/C 组件引起的寄生时可能具有有限的压摆率。 例如、在-40dBFS 时、第7位是 DAC 输出的主要开关矩阵。 满量程为40mA 时、输出电流约为40mA/2^7 = 300uA。 这些类型的电流将具有更长的稳定时间、尤其是在3500MHz 下、这是寄生电容造成的。

    DAC 的稳定时间是有限的。 对于30MHz 输出频率、DAC 输出可以针对每个正弦波完全稳定。 但是、对于3500MHz 输出频率、DAC 输出可能无法在下一次转换之前完全稳定。

    客户可能会尝试进一步降低 DAC 输出负载并减小寄生电容、以查看这种情况是否有帮助。 我们可以进一步讨论。