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ADI公司:高速ADC/DAC组合转换器产品及未来技术规划

ADI公司:高速ADC/DAC组合转换器产品及未来技术规划 IP Liberator
2025-12-17
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导读:ADI公司在高速ADC/DAC组合转换器领域的最新产品主要包括AD9084、AD9088和ADSY1100等型

ADI公司在高速ADC/DAC组合转换器领域的最新产品主要包括AD9084、AD9088和ADSY1100等型号,这些产品基于Apollo MxFE技术,实现了高采样率和宽带RF支持,但性能指标存在一定不确定性,受配置和应用环境影响。

关键点:

  • 最新产品:AD9084(四通道)和AD9088(八通道)为推荐新设计产品,ADSY1100为预发布状态,聚焦宽带多通道RF应用。
  • 关键技术:MxFE混合信号前端、直接RF采样、数字上下变频器(DDC/DUC)和可编程FIR滤波器,支持JESD204C接口和快速频率跳变。
  • 主要指标:采样率最高达28 GSPS(DAC)和20 GSPS(ADC),分辨率16-bit(DAC)和12-bit(ADC),功率消耗约14-30W,噪声谱密度(NSD)约-166 dBFS/Hz(DAC)和-148 dBFS/Hz(ADC),但实际值因频率和配置而异。
  • 未来规划推算:研究表明,ADI可能在未来5年推动采样率提升至50 GSPS以上、分辨率向18-bit演进,并降低功耗、集成mmWave和AI功能,以支持6G和量子计算,但这取决于市场和技术不确定性。

产品概述
ADI的高速ADC/DAC组合转换器主要应用于雷达、电子战、5G通信和测试测量等领域。这些产品整合了多通道设计,支持宽带RF信号处理。最新系列如Apollo MxFE强调软件可配置性和集成DSP功能,减少外部组件需求。

关键技术和指标
核心技术包括时间交织采样、集成宽带巴伦和功率放大器保护电路。指标方面,采样率和带宽是亮点,但噪声和失真性能在高频下可能衰减。证据显示,这些产品在L/C/X/Ku波段表现出色,但Ku波段SFDR可能降至-65 dBc。

未来5年技术发展推算
基于市场趋势,ADI的技术规划似乎倾向于更高速度和效率。研究建议,采样率可能从当前28 GSPS增长到50 GSPS以上,分辨率提升至14-18 bit,功耗优化至10W以下。同时,集成mmWave支持和AI算法,以适应6G和数据中心需求。但这存在争议,如技术瓶颈和竞争压力,可能导致实际进展较慢。


ADI(Analog Devices Inc.)作为数据转换领域的领导者,在高速ADC(模数转换器)和DAC(数模转换器)组合转换器方面持续创新。这些产品通常称为MxFE(混合信号前端),结合了高性能RF采样、数字信号处理和接口技术,适用于国防、通信和工业应用。本文首先概述最新产品,然后详述关键技术和指标,最后基于市场分析和公司动态推算未来5年发展规划,并以表格形式补充详细指标。

最新产品介绍

ADI的最新高速ADC/DAC组合转换器聚焦于多通道、高带宽设计。2025年关键型号包括:

  • AD9084:四通道(4Tx/4Rx)Apollo MxFE,推荐用于新设计,支持雷达和电子战应用。预发布于2024年,强调18 GHz RF带宽和10 GHz瞬时带宽。
  • AD9088:八通道(8Tx/8Rx)Apollo MxFE,预发布状态,针对宽带通信和相控阵系统,最大RF带宽达16 GHz。
  • ADSY1100:基于AD9084的3UVPX SOSA对齐模块,预发布,集成可交换RF调谐器,支持0.1-20 GHz调谐范围,适用于测试测量和电子情报系统。

这些产品源于ADI的Apollo MxFE系列,相比早期MxFE(如AD9081/AD9082),采样率和通道数显著提升,但功率和噪声性能需根据具体配置优化。

关键技术和指标

ADI的核心技术包括:

  • MxFE架构:集成RF DAC/ADC核心、DSP数据路径和监控组件,支持软件可配置输入/输出(SWIO)。这允许动态重配置,如通过SPI、HSCI或GPIO接口调整滤波器和变频器。
  • 直接RF采样:无需外部混频器,直接处理GHz级信号,支持宽带应用如mmWave 5G。
  • 数字信号处理(DSP)集成:包括可编程有限脉冲响应(FIR)滤波器、粗/细数字上下变频器(DDC/DUC,混叠抑制达85-100 dB)、快速频率跳变(用于相控阵雷达)和频谱嗅探器。辅助功能如功率放大器保护、温度监测和低延迟环回模式提升系统鲁棒性。
  • 接口技术:支持JESD204B/C标准,最大数据速率28.21 Gbps,多芯片同步和TDD功率节省选项。
  • 性能优化:采用时间交织和随机模式降低噪声,使用GaN等材料提升高功率阶段效率。

关键指标(如采样率、分辨率、功率)因型号和频率波段(L/S/C/X/Ku)而异。一般而言:

  • 采样率:DAC最高28 GSPS,ADC最高20 GSPS,支持1-2倍采样率比率。
  • 分辨率:DAC 16-bit,ADC 12-bit,支持8/12/16-bit数字数据格式。
  • 功率消耗:14-30 W,受通道数和DSP配置影响(如TDD模式可节省功率)。
  • 噪声谱密度(NSD):DAC约-166 dBFS/Hz(无shuffle),ADC约-148 dBFS/Hz(-20 dBFS时)。
  • 无杂散动态范围(SFDR):约-78 dBc(低频),高频降至-62 dBc。
  • 谐波失真(HD2/HD3):-70至-94 dBFS,受shuffle和decimation影响。
  • 三阶互调失真(IMD3):-75至-90 dBc(两音测试)。
  • 噪声系数(NF):24.8-26.6 dB。
  • 输入/输出特性:ADC输入50 Ω阻抗,650 mV p-p满量程;DAC输出功率-1.1至-5.4 dBm。

这些指标基于实验室条件,高频应用可能引入衰减。实际部署需参考数据表中的返回损耗(9-26 dB)和隔离度(TBD)。

未来5年技术发展规划推算

基于ADI的mmWave路线图、市场预测和行业趋势,推算ADI在高速ADC/DAC组合转换器领域的未来规划。ADI在2025年IMC会议上强调mmWave作为高速度连接的核心,计划开发兼容标准主板的RF模块,支持电信和工业IoT。这与转换器技术紧密相关,因为高速度转换器是mmWave信号处理的基石。

总体趋势和依据

  • 市场驱动:全球高速数据转换器市场预计2025-2033年以12% CAGR增长,至2033年达140亿美元(从2025年的50亿美元)。驱动因素包括5G/6G部署、量子计算和AI数据中心需求。ADI作为领导者(市占率高),将优先投资RF和功率管理。
  • 技术演进:当前采样率(20-28 GSPS)预计到2030年提升至50-100 GSPS,以支持更高频率(如6G的太赫兹波段)。分辨率可能从12/16-bit向14/18-bit演进,减少量化噪声。功率效率优化至关重要,目标降至10W以下,通过先进工艺(如7nm+)和算法(如能量节省AI)实现。
  • 集成增强:未来产品将更深集成DSP和AI处理,如嵌入机器学习算法优化信号线性化和噪声抑制。mmWave模块将结合GaN高功率阶段,支持>20W RF输出,并减少FPGA依赖。
  • 应用扩展:聚焦国防(电子战、雷达)、通信(E-band、5G回传)和新兴领域(如量子ADC/DAC)。合作如与印度机构(IIT Madras等)将加速验证和人才培养。
  • 潜在挑战和争议:6G标准未定,频谱分配不确定,可能延缓进度。竞争(如Texas Instruments的新ADS932x系列)可能推动ADI加速创新,但供应链和热管理问题需解决。证据显示,ADI支持800 VDC数据中心架构,暗示功率优化将是重点。
  • 分阶段规划推算
  • 2026-2027:推出下一代Apollo MxFE,如16通道版本,采样率达40 GSPS,集成6G原型支持。功率降至15W,NSD改善至-170 dBFS/Hz。
  • 2028-2029:引入AI增强型转换器,SFDR提升至-85 dBc,支持量子接口。市场报告预测高精度ADC增长,推动分辨率升级。
  • 2030:实现太赫兹采样,带宽超20 GHz,功率<10W。协作项目(如汽车GMSL高速度相机)扩展应用。

此推算是基于现有数据和市场报告的合理推断,非官方声明。ADI可能通过投资者日或IMS 2025等活动发布正式路线图。

详细指标表格

以下表格总结最新产品的关键指标,基于数据表。表格分为DAC和ADC部分,包含典型值(L-band,-7 dBFS,除非注明)。许多参数为TBD(待定),实际应用需测试。

DAC指标表格

产品型号
采样率 (GSPS)
分辨率 (bit)
功率消耗 (W)
NSD (dBFS/Hz)
SFDR (dBc)
HD2/HD3 (dBc)
IMD3 (dBc)
输出功率 (dBm)
带宽 (GHz)
AD9084
8-28
16
26.7-34.7
-166 (无shuffle)
-78 (L-band) / -62 (Ku-band)
-87/-94 (L-band)
-90 (两音)
-2.6 (L-band) / -5.4 (X-band)
18
AD9088
16
16
14-20
-163 (无shuffle) / -158 (shuffle)
未指定
未指定
-75 (两音)
-1.1 (2 GHz)
16
ADSY1100
28
16
TBD (12V供电)
TBD
TBD
TBD
TBD
TBD
20 (调谐)

ADC指标表格

产品型号
采样率 (GSPS)
分辨率 (bit)
功率消耗 (W)
NSD (dBFS/Hz)
SFDR (dBFS)
HD2/HD3 (dBFS)
IMD3 (dBFS)
输入电压 (mV p-p)
带宽 (GHz)
AD9084
8-20
12
26.7-34.7
-151 (-20 dBFS) / -147.5 (随机模式)
-78 (L-band) / -71 (Ku-band)
-75/-77 (L-band)
-79 (两音)
500
18
AD9088
8
12
14-20
-148 (-20 dBFS)
未指定
-70/-75
-75 (两音)
650
16
ADSY1100
20
12
TBD (12V供电)
TBD
TBD
TBD
TBD
未指定
20 (调谐)

其他性能表格(通用)

指标类型
AD9084
AD9088
ADSY1100
接口
JESD204B/C (28.21 Gbps)
JESD204B/C (32.5 Gbps)
Ethernet (1/10/40/100 Gb), PCIe Gen3
DSP功能
DDC/DUC (85-100 dB抑制), FIR滤波
DDC/DUC (16细/8粗), FIR滤波
DDC/DUC (1536x), 512点FFT嗅探
应用
雷达、电子战、5G测试
雷达、宽带通信、卫星
测试测量、相控阵、电子情报
封装/温度
24x26 mm BGA, -40°C to +110°C
24x26 mm BGA, -40°C to +110°C
3UVPX, TBD环境类

这些表格汇集了数据表典型值,高频或复杂配置下性能可能变差。更多细节见ADI官网数据表。

Key Citations:

  • High Speed ADC/DAC Combos - Analog Devices
  • AD9084 Datasheet
  • AD9088 Datasheet
  • ADSY1100 Datasheet
  • Analog Devices Unveils MmWave Roadmap At IMC 2025
  • High-speed Analog-to-Digital Converter Comprehensive Market Study
  • Global High-speed Data Converter Market Forecasts to 2030
  • ADC & DAC In Quantum Computing Market Size Report 2030

【声明】内容源于网络
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