AFE7225/7222 是一款為全雙工或半雙工無線電設計的模擬前端。過采樣傳輸12位DAC提供基帶到奈奎斯特的輸出頻率。欠采樣接收12位ADC允許基帶的模擬輸入頻率達到~230MHz。AFE7225/7222 內的大多數(shù)模塊獨立控制，以優(yōu)化功耗與利用率。通過串行接口提供兩個輔助控制12位DAC和一個雙輸入輔助監(jiān)聽12位ADC。數(shù)字特性包括QMC（正交調制校正）、插值、減量、均方根/峰值功率計以及帶有獨立NCO的混頻器，用于接收和發(fā)射路徑。

AFE7225/7222 提供 64 針 9x9mm QFN 封裝（RGC）。AFE7225/7222采用德州儀器的低功耗模擬CMOS工藝制造，并適用于整個工業(yè)溫度范圍（–40°C至85°C）。
*附件：afe7225.pdf

特性

• AFE7225
  • 雙12位250MSPS TX DAC
  • 雙12位125MSPS RX ADC
• AFE7222
  • 雙12位130MSPS TX DAC
  • 雙12位65MSPS RX ADC
• 選項
  • 雙12位輔助DAC
  • 雙輸入12位輔助ADC
  • TX路徑插值2或4
  • RX路徑減2
  • 3.0V/1.8V電源，低功率
  • 半雙工快速喚醒模式
  • 粗或細數(shù)字混音器
  • 正交調制修正
  • 時鐘輸入除法/乘法
  • 串行LVDS或交錯并行CMOS接口
  • 64針QFN封裝（9毫米×9毫米）

參數(shù)

方框圖

AFE7222/AFE7225 是德州儀器（TI）推出的高集成度寬帶混合信號收發(fā)器（模擬前端），專為全雙工 / 半雙工軟件無線電設計，集成雙路 ADC、雙路 DAC 及豐富數(shù)字信號處理功能，憑借高采樣率、低功耗及靈活接口，適配無線基礎設施、點對點無線電、微微蜂窩基站等通信場景，可高效實現(xiàn)復雜信號的收發(fā)與處理。

一、芯片基礎信息與核心特性

1. 基礎規(guī)格

• 型號與定位 ：AFE7222（低速率版）、AFE7225（高速率版），文檔編號 SLOS711B，初始發(fā)布于 2011 年 11 月，2012 年 3 月修訂，引腳兼容，僅速率和部分性能有差異。
• 供電與溫度 ：模擬電源 1.8V（AVDD18 系列）、3.0V（AVDD3 系列），數(shù)字電源 1.8V（DVDD18 系列）；工作溫度 - 40°C 至 + 85°C（工業(yè)級），存儲溫度 - 65°C 至 + 150°C。
• 封裝形式 ：64 引腳 9mm×9mm QFN 封裝（型號 RGC），底部帶熱焊盤，熱阻低至 22.8°C/W，適配高密度 PCB 布局。

2. 核心性能指標

• 分辨率與采樣率 ：雙路 12 位 ADC 和雙路 12 位 DAC；AFE7222 的 ADC 最高 65 MSPS、DAC 最高 130 MSPS；AFE7225 的 ADC 最高 125 MSPS、DAC 最高 250 MSPS，支持 2 倍 / 4 倍插值（發(fā)射）和 2 倍抽取（接收）。
• 精度與動態(tài)性能 ：ADC 的 DNL±0.95 LSB、INL±1.7 LSB，SNR 典型值 70 dBFS 以上，SFDR 最高 88.3 dBc；DAC 的 DNL±0.5 LSB、INL±2 LSB，SFDR 最高 76 dBc，三階交調失真（IMD3）低至 62 dBc。
• 低功耗與靈活控制 ：全雙工模式功耗低至 398 mW（CMOS 接口），支持全局斷電、快速恢復斷電等多檔功耗模式，可獨立關閉 I/Q 通道或收發(fā)路徑，平衡功耗與響應速度。
• 集成功能 ：內置正交調制校正（QMC）、粗 / 細混頻器（帶獨立 NCO）、RMS / 峰值功率計、8 深度 FIFO；額外配備雙路輔助 DAC（12 位，最高 3.33 MSPS）和一路輔助 ADC（12 位，最高 100 kSPS），支持電壓監(jiān)測與校準。

二、關鍵功能模塊與工作原理

1. 收發(fā)信號鏈核心模塊

• 接收路徑 ：雙路 12 位 ADC 接收模擬信號（輸入帶寬 550 MHz），經抽取濾波器（2 倍抽取，80 dB 以上阻帶衰減）、QMC 校正（增益 / 相位 / 偏移校準）、粗 / 細混頻器（頻率搬移）后輸出數(shù)字信號，內置功率計可實時監(jiān)測信號功率。
• 發(fā)射路徑 ：數(shù)字信號經 FIFO 緩沖、2 倍 / 4 倍插值濾波器（半帶濾波器，70 dB 以上阻帶衰減）、逆 sinc 濾波器、QMC 校正、粗 / 細混頻器處理后，由雙路 12 位 DAC 輸出差分電流信號（滿量程 2 mA-20 mA 可調）。
• 輔助模塊 ：輔助 ADC 支持 2 路外部輸入，用于電壓監(jiān)測；輔助 DAC 為電流輸出（最高 7.5 mA），可用于校準或外圍電路控制。

2. 數(shù)字接口與時鐘

• 接口模式 ：支持并行 CMOS 和串行 LVDS 兩種接口，可靈活適配不同基帶芯片；CMOS 接口最高數(shù)據(jù)率 260 Mbps，LVDS 接口最高 780 Mbps，支持 1 線 / 2 線、DDR/SDR 模式切換。
• 時鐘架構 ：支持差分時鐘、單端時鐘或雙獨立單端時鐘輸入，內置 PLL（2 倍 / 4 倍倍頻）、時鐘分頻器（1/2/4 分頻）和占空比校正電路（DCC），可獨立生成 ADC 和 DAC 所需時鐘，降低外部時鐘設計復雜度。

3. 校準與同步

• QMC 校正 ：支持 I/Q 通道的增益、相位、偏移校準，補償模擬正交調制器的失衡，提升信號完整性。
• 多芯片同步 ：通過 SYNC 引腳或串行接口可實現(xiàn)多芯片間的時鐘、FIFO、混頻器相位等同步，適配多通道擴展場景。

三、應用場景與設計建議

1. 典型應用

• 通信系統(tǒng) ：蜂窩基站、寬帶通信設備、點對點無線電，可直接對接正交調制器 / 解調器，實現(xiàn)信號的直接上 / 下變頻。
• 基站設備 ：微微蜂窩基站（Pico-Cell BTS），憑借小尺寸、低功耗特性適配基站小型化需求。
• 測試與測量 ：高速信號采集與生成設備，支持寬頻段信號處理，適配復雜測試場景。

2. 設計注意事項

• 電源與接地 ：模擬電源與數(shù)字電源需嚴格分離，每路電源引腳就近并聯(lián) 0.1 μF 去耦電容；QFN 封裝的熱焊盤必須焊接至 PCB 接地平面，確保散熱效率。
• 信號匹配 ：模擬輸入 / 輸出需控制阻抗匹配，ADC 輸入共模電壓需設置為 0.95V（VCM 引腳輸出），DAC 輸出需根據(jù)負載配置合適的終端電阻。
• EMC 防護 ：芯片內置 ESD 防護有限（HBM 2 kV），存儲和操作時需將引腳短接或置于導電泡沫中，避免靜電損壞。
• 時鐘設計 ：高速模式下建議使用低抖動差分時鐘，ADC 采樣率高于 65 MSPS 時需啟用占空比校正電路（DCC），確保采樣穩(wěn)定性。