中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
为满足航天电子系统对高速高精度16位A/D转换器的需求, 设计了一种流水线型16位80 MSPS A/D转换器, 内核采用“3+4+3+3+3+3+3”七级流水线, 前端缓冲器用于减小第一级MDAC采样网络回踢信号对A/D转换器线性度的影响。采用环栅器件、N+/P+双环版图等设计加固技术。A/D转换器采用018 μm CMOS工艺, 工作电源电压为33 V和18 V, 在时钟输入频率为80 MHz和模拟输入频率为361 MHz时, ADC的功耗≤11 W、信噪比SNR≥738 dB、无杂散动态范围SFDR≥88 dBFS。电离总剂量150 krad(Si)辐照后, ADC的信噪比SNR变化量≤03 dB、无杂散动态范围SFDR变化量≤1 dB; Bi离子辐照下ADC的电流增加≤4 mA。
模数转换器 流水线 缓冲器 信噪比 无杂散动态范围 总剂量 单粒子锁定 analog to digital converter pipelined buffer signal-to-noise ratio spurious free dynamic range total ionizing dose single-event latch up
1 中国电子科技集团公司 第五十八研究所, 江苏 无锡 214000
2 西安交通大学 微电子学院, 西安 710049
采用0.5 μm BCD工艺,设计了一种16位分段式电阻型高精度DAC。根据集成电路工艺中电阻的一般失配特性,确定电阻型DAC采用“4+12”的分段结构,分别为高位温度计码结构和低位二进制码结构。整个电路中的电阻类型均采用高阻型电阻,减小了DAC开关结构中的失配,极大降低了整体功耗。电路结构紧凑,整体面积小,仅有2.397 6 mm2。结合后仿真结果,对版图进行合理调整,使电路具有较低的微分非线性(DNL),之后采用校正结构,进一步降低DNL。电路测试结果表明,输入数字信号为10 kHz的正弦波时,DAC的无杂散动态范围(SFDR)为57.72 dB,DNL为0.5 LSB,积分非线性(INL)为1 LSB,功耗为1.5 mW。
分段式电阻型DAC 温度计码 二进制码 无杂散动态范围 校准模块 segmented-resistance DAC temperature code binary code spurious free dynamic range calibration part
1 广西大学计算机与电子信息学院，广西 南宁 530004
2 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心，北京 100084
为了提高微波光子链路在宽带传输的无杂散动态范围（SFDR），提出了一种单驱动双平行马赫-曾德尔调制器（SD-DPMZM）的宽带线性化方案。该方案通过使用一个180°混合耦合器和调整调制器的偏置点，在理论上完全消除三阶交调失真（IMD3）。输入双音信号进行仿真，实验结果表明该方案能完全消除IMD3，当以10 GHz和10.01 GHz为双音信号输入时，IMD3抑制达68 dB，SFDR比传统型提高14.5 dB。此外，信号从X波段变化到K波段时，SFDR可始终保持在114.3 dB·Hz2/3以上。
调制器 微波光子链路 三阶交调失真 无杂散动态范围 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1713002
华中科技大学武汉光电国家研究中心，湖北 武汉 430074
高线性度电光调制器主要用于解决微波光子系统中电信号到光信号转化时信号非线性失真的问题，微波光子链路的性能会受到电光调制器线性度的影响。本文首先分析了调制器产生非线性的原理，然后从电学域和光学域两方面概述了国内外提高调制器线性度的研究进展，并着重介绍了MZM串/并联法与微环辅助法的原理与研究进展，最后概述了薄膜铌酸锂在高线性度调制器上的应用，并对薄膜铌酸锂高线性度调制器的应用前景进行了展望。
光学器件 高线性度 电光调制器 微波光子器件 薄膜铌酸锂 无杂散动态范围 中国激光
2022, 49(12): 1206001
强激光与粒子束
2020, 32(6): 063006
中国电子科技集团公司 第三十四研究所, 广西 桂林 541004
随着现代战场中电磁环境的日趋复杂化, 情报侦察、电子对抗、通信和遥感等系统中不同频率、制式的射频(RF)信号密集交叠, RF信号光纤传输技术所具有的宽带、抗干扰和信号损耗小等优势将在这些系统中发挥关键性的作用。概述了RF信号光纤传输技术的特点和优势, 介绍了国内外的研究现状及进展情况, 展望了RF信号光纤传输技术的发展前景。
射频信号光纤传输 波分复用 无杂散动态范围 radio frequency signal optical fiber transmission wavelength division multiplexing spurious-free dynamic range
1 北京工业大学 应用数理学院, 北京100124
2 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心, 北京100124
3 电子信息控制重点实验室, 四川 成都 610036
为了优化微波光子下变频的无杂散动态范围, 结合带反馈控制的强度调制器和相位调制器, 提出并验证了基于强度和相位级联调制的微波光子下变频方法。通过理论推导和仿真分析了下变频原理以及本振功率对系统性能的影响, 搭建了强度-相位级联调制的微波光子下变频系统, 利用自行研制的直流偏置反馈控制模块确保强度调制器的工作状态稳定, 对系统进行了性能测试。实验结果表明, 增益和无杂散动态范围分别为-6.65 dB和108.62 dB/Hz2/3, 与传统的强度调制器级联下变频链路相比, 增益和无杂散动态范围分别提高了3.56 dB和19.87 dB。基于强度和相位级联调制的下变频方法仅需要单个偏置电压, 且可通过反馈模块实现工作状态的稳定控制, 系统结构简单、性能稳定, 可实现大动态范围的微波光子下变频。
微波光子学 下变频 增益 无杂散动态范围 microwave photonics frequency down-conversion gain spurious-free dynamic range
为了抑制微波光子链路的三阶交调失真, 提高链路的动态范围, 提出了一种基于相位调制的无色散大动态范围的微波光子链路。通过对相位调制器横电模和横磁模的使用, 以及将相位相差π的两路信号相加, 消除三阶交调失真; 另外, 由于线性化后双边带信号转变为单边带信号, 消除了色散的影响。仿真实验结果显示, 与传统相位调制的微波光子链路相比, 该方案的无杂散动态范围扩大了约19.5 dB。
微波光子链路 相位调制 无杂散动态范围 microwave photonic link phase modulation spurious-free dynamic range
1 浙江大学城市学院 信息与电气工程学院, 浙江 杭州310015
2 浙江大学 信息与电子工程学院, 浙江 杭州310027
高线性度的电光调制器是构建微波光子链路的核心器件。硅光子调制器利用PN结的载流子色散效应实现微波信号对光波的调制, 基于不同结构PN结的调制器有不同的非线性特性。本文采用二阶无杂散动态范围表征二阶谐波失真度, 实验研究了采用侧向PN结和交趾型PN结所构成的Mach-Zehnder(MZ)调制器的二阶谐波失真特性。基于侧向PN结和交趾型PN结的MZ调制器的二阶无杂散动态范围为分别为85.11 dB·Hz1/2、78.44 dB·Hz1/2, 表明基于侧向PN结的MZ调制器具有更好的线性度。
微波光子链路 硅基高速调制器 二阶谐波失真 二阶无杂散动态范围 microwave photonic link silicon-based high-speed optical modulator second harmonic distortion second-order spurious-free dynamic range
大连理工大学 物理与光电工程学院,辽宁 大连 116023
提出了一种利用分布反馈DFB(Distributed Feedback laser)激光器的非线性对射频光传输系统动态范围进行优化的方案。实验研究了半导体分布反馈激光器的非线性,基于实验结果分析了DFB激光器的偏置电流与线性性能的关系。在此基础上建立了对马赫曾德外调制(Mach-Zehnder modulator,MZM)射频光传输系统线性优化方案。实验结果表明,该实验系统有效抑制了系统三阶交调量,系统的动态范围得到改善,当输入射频信号中心频率4 GHz,双音号间隔10 kHz时,三阶交调失真抑制23.1 dB,无杂散动态范围提高8.68 dB。
分布反馈激光器 三阶交调 微波光纤传输 无杂散动态范围 distributed feedback lasers third order intermodulation radio-over-fiber spurious-free dynamic range 红外与激光工程
2016, 45(8): 0806004
