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
传统的星载变频通道存在易受电磁干扰、动态范围受限、带宽瓶颈等不足, 将微波光子技术引入卫星通信系统中, 可克服电域信号变频的局限性, 提升星载变频通道的性能。文章提出了一种基于并联马赫-增德尔调制器(MZM)与相干接收的宽带微波光子变频技术, 通过采用相干接收方法, 能够实现较好的共模噪声抑制, 并降低谐波失真的影响, 同时结合抑制载波调制方式所带来的优势, 有效改善了变频无杂散动态范围等指标。通过实验验证, 其杂散抑制比优于60dB, 无杂散动态范围优于100dB·Hz2/3, 为新型星载微波光子变频方案设计、实际应用提供了必要的理论依据与技术支撑。
光学变频 相干接收 无杂散动态范围 杂散抑制 photonic frequency conversion coherent heterodyne detection spur-free dynamic range spur suppression
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 电子科技大学 电子科学与工程学院, 成都 610054
2 重庆吉芯科技有限公司, 重庆 401332
基于0.18 μm CMOS工艺设计与实现了一种14位85 MS/s流水线型模数转换器(ADC)。采用多种低功耗设计技术来降低系统功耗和面积,包括无采样保持电路前端和运算放大器共享等技术。在无数字校准的条件下,在3.3 V电源电压、85 MHz的时钟频率和70 MHz正弦输入信号频率下,达到了67.9 dBFS的信噪比(SNR)以及82.2 dBFS的无杂散动态范围(SFDR)。该ADC功耗为322 mW,面积为0.6 mm2,适合用于需求低功耗ADC的通信系统中。
模数转换器 流水线 信噪比 无杂散动态范围 ADC pipelined SNR SFDR
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
1 西南电子设备研究所, 成都 610036
2 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400030
提出了一种适用于电子战应用的宽带大动态微波光子射频前端方案, 通过采用双边带抑制载波及微波光子相干接收技术, 能够有效改善前端的噪声系数、无杂散动态范围等。在6~18GHz工作频带内, 该射频前端无杂散动态范围达到110dB·Hz2/3、噪声系数优于8dB、多通道幅度一致性优于±1dB、多通道相位一致性优于±10°, 实现了宽带射频信号的高性能传输, 同时满足阵列光学波束需求。
射频前端 相干接收 抑制载波 无杂散动态范围 噪声系数 RF frontend coherent heterodyne detection suppressed-carrier spur-free dynamic range noise figure
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 南京信息职业技术学院通信学院, 江苏 南京 210023
2 香港理工大学电子及资讯工程学系, 香港 999077
提出了一种改进的级联全光量化方案,以提高全光模数转换器的量化分辨率。通过使用一路附加的被强度调制器调制的标记通道,可实现对超宽带信号的8 bit以上高量化分辨率。利用所提出的方案对20 GHz射频信号实现了数字化,仿真结果表明,其无杂散动态范围可高达53.76 dBc,有效量化分辨率为8.18 bit。
光通信 全光模数转换器 级联全光量化 无杂散动态范围 有效量化分辨率 中国激光
2019, 46(11): 1106003
