■十大网投正规信誉官网■十大网投靠谱平台 科技微波小課堂_RFSOC關鍵配置之RF-ADC內(nèi)部解析
RF-ADC簡介
tile 中的每個 RF-ADC 都有自己專用的高性能輸入緩沖器，包括針對直接 RF 應用優(yōu)化的功能，包括正交調(diào)制器校正 (QMC)，全復雜混頻器和抽取濾波器。前兩代和第三代在結構上基本相同。
某些功能只能在一個 Tile 中的 RF-ADC 配對時執(zhí)行。偶數(shù) RF-ADC 用于 I 數(shù)據(jù)路徑，奇數(shù) RF-ADC 用于 Q 數(shù)據(jù)路徑。一個 Tile 的所有可用內(nèi)置功能以及一個 Tile 中的每個 RF-ADC 都使用支持 RFdc 驅(qū)動程序 API 或 Vivado IDE 中的內(nèi)核配置界面進行配置。
RF-ADC 模擬輸入
Tile 中的每個 RF-ADC 都有自己的差分模擬輸入緩沖器。該輸入針對性能進行了優(yōu)化，并且需要源阻抗匹配以取得最佳動態(tài)性能。
Gen 1/Gen 2 和 Gen 3 之間的 Vcm 不同。
有幾種方法可以驅(qū)動一個Tile 中的 RF-ADC。驅(qū)動 RF-ADC 可以是有源的也可以是無源的。但是，順利獲得差分驅(qū)動模擬輸入可以實現(xiàn)最佳性能。對于研討耦合模式，輸入信號應使用電容器進行研討耦合。對于 DC 耦合模式，輸出 VCM 緩沖器啟用，如上圖所示。該緩沖器僅在選擇直流耦合模式時啟用。此 VCM 緩沖器允許您根據(jù) ADC 內(nèi)部通用要求設置外部有源驅(qū)動電路的共模。每個圖塊有兩個 VCM 緩沖器（VCM01、VCM23）。
當處于直流耦合模式并使用外部有源器件驅(qū)動時，如果 Zynq UltraScale+ RFSoC 尚未上電，確保驅(qū)動電路將共模電平拉至地非常重要。當 Zynq UltraScale+ RFSoC 上電時，共模電平應在指定范圍內(nèi)。這里假設驅(qū)動電路和 RFSoC 具有符合 Xilinx RFSoC PCB 集成指南的公共接地層。
對于以信噪比 (SNR) 為關鍵參數(shù)的所有應用，賽靈思建議使用差分變壓器或巴倫配置。
對于未使用或禁用的 ADC 通道，以下是有關輸入引腳的建議：
當 IP 中未啟用 ADC 通道并且該通道永遠不會使用時，應將 ADC VIN 引腳連接到直接接地。
當一個 ADC 通道在 IP 中啟用但沒有被 PCB 上的任何東西驅(qū)動時，RF 輸入可能會懸空。您必須確保選擇了研討耦合模式。這對于某些 SYSREF 分配用例可能是必需的，其中 ADC 通道可以順利獲得軟件上電或斷電，同時在 IP 中啟用該通道。
Digital Step Attenuator (Gen 3) （數(shù)字步進衰減器、第 3 代）
在某些情況下，模擬輸入信號幅度/功率可能會有很大差異，例如，由于不同的 RX 信號強度或存在阻塞/干擾信號。這種可變信號電平傳統(tǒng)上是使用可變增益放大器 (VGA)/數(shù)字步進衰減器 (DSA) 在外部處理的，它可以調(diào)整幅度以取得最佳輸入范圍。
DSA 與緩沖器集成在一起，如下圖所示。
DSA 關鍵參數(shù)（第 3 代)
有關 DSA 參數(shù)，請參閱 Zynq UltraScale+ RFSoC 數(shù)據(jù)表(DS926)。
DSA 操作細節(jié)（第 3 代)
片上 DSA 支持以下兩種行為：
用戶使用直接可編程邏輯輸入選擇衰減值。
在過壓事件中強制或禁用自動衰減值（連同緩沖器）。
來自 PL 的 5 位實時信號 (dsa_code) 根據(jù)以下公式直接設置 DSA 值。
DSA_code 的范圍是從 0 到最大允許代碼，該代碼映射到從最大衰減值到 0 dB 的 DSA 值，步長和范圍在 Zynq UltraScale+ RFSoC 數(shù)據(jù)表中定義(DS926)；其他 dsa_code 值無效。例如，假設 DSA 的范圍為 27 dB，步長為 1 dB，如果您希望 DSA 值為 10 dB，則 dsa_code 值為 17 (27 - 10)，dsa_code 為 0b10001。
dsa_code 使用觸發(fā)信號 (dsa_update) 的上升沿進行更新。一旦被 s_axi_aclk 捕獲，觸發(fā)信號是異步的，這允許最快的操作，并且它被分配到一個 tile 內(nèi)的所有通道，以允許同時更新 DSA 代碼。
從 dsa_update 斷言到數(shù)字輸出處代碼更改的傳播延遲對于雙 RF-ADC 和四 RF-ADC 分別約為 400 T1 和 220 T1。
確切的更新時刻取決于模擬電路內(nèi)觸發(fā)器的本地同步；因此，實際更新時間存在一些不確定的采樣時鐘。還有一些 RFdc API 可用于設置和獲取以 dB 為單位的 DSA 值。API 獨立更新每個通道，響應時間比實時端口更新慢。
過壓（第 3 代）
在 RF-ADC 模擬輸入緩沖器模塊內(nèi)檢測到過壓情況，并使用標志進行通信。當檢測到這些條件時，模擬模塊也會保護輸入。這種保護是自動的，不需要數(shù)字電路的任何配置或交互。處理兩種類型的過電壓：
Over Amplitude（過振幅）：這是緩沖器輸出振幅對于 RF-ADC 內(nèi)核來說太大的情況，它在單端緩沖器輸出上被檢測到。當檢測到過幅情況時，中斷機制和過電壓實時輸出信號都會對其進行標記。
Outside Common-Mode range（共模范圍外）：這是輸入端的共模超出/低于可靠范圍的地方。當檢測到共模欠壓或過壓情況時，中斷機制和 cm_over_voltage 或 cm_under_voltage 實時輸出信號都會對其進行標記。
下圖顯示了檢測到上述兩個輸入違規(guī)的位置：
Over Amplitude (Gen 3)
當一個 Over Amplitude 發(fā)生時，片上 DSA 被自動設置。在此期間，輸入緩沖器保持活動狀態(tài)，衰減數(shù)據(jù)被發(fā)送到數(shù)字電路，并且“粘性”過電壓輸出信號被斷言并保持斷言，直到您將其清除。
要清除 over_voltage 信號，請置位 clear_ov 信號，它是一個異步的上升沿敏感輸入，置位后，將 DSA 設置返回到先前編程的用戶值。
上圖顯示了在存在大信號時設置的幅度過電壓。
輸出信號 over_voltage 被置位，并保持設置直到您將其清除，而進入 RF-ADC 的信號會自動衰減（自動）。它還顯示了如果在大信號持續(xù)存在時清除事件會導致 over_voltage 信號重新生效，并且衰減會繼續(xù)自動設置。
超出共模范圍（第 3 代）
當超出共模范圍時，輸入緩沖器被有效禁用并自動保護。
如果檢測到低于或高于共模信號，則將電平標志 cm_under_voltage 或 cm_over_voltage 發(fā)送到 PL。由于 RF-ADC 在此事件期間被禁用，因此數(shù)字數(shù)據(jù)路徑中的數(shù)據(jù)被門控為 0。上電過程的校準階段將不會開始，直到共模處于安全工作范圍內(nèi)。
cm_under_voltage 或 cm_over_voltage 信號在共模超出閾值時保持設置，并在共模返回安全工作范圍時自動取消斷言。如下圖所示：
作者：Vuko-wxh
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