一种用于直接射频采样ADC的多模式数字下变频器设计

摘要

为满足直接射频采样ADC对数字下变频器(digital down converter, DDC)抽取模式数量的需求,提出了一种多模式DDC设计。首先研究和分析了AD采样原理、DDC原理和高速高精度数控振荡器原理,建立了基于多模式抽取滤波器组的DDC模型,并进行了行为级仿真和分析;之后采用Verilog HDL完成了RTL设计与仿真,利用Synopsys数字后端工具链完成了基于28 nm工艺的版图设计与后仿。仿真显示,该设计可工作在1 GHz时钟下,实现了14种模式,最低阻带衰减大于100 dB,在抽取系数为2的条件下,-3 dB带宽达到478.867 MHz。包含ADC所需的其他数字电路的总面积为1 300μm×1 370μm(DDC约占67%),总仿真功耗为301.7 mW。该设计具有抽取模式多、功耗低、消耗资源少的优点,能够满足直接射频采样ADC对多模式DDC的需求。