AD9361功能介绍和使用

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分类专栏： 信号处理_通信原理 文章标签： fpga开发
于 2020-09-06 12:14:13 首次发布
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本文介绍了高性能RF收发器AD9361的辅助功能，包括10位辅助DAC、12位辅助ADC、温度传感器和GPO引脚。详细讲解了接收链和传输链的工作原理，以及其在MIMO系统中的应用。此外，还涵盖了时钟和PLL、增益控制、使能状态机、校准和数据接口配置等方面，提供了初始化和配置的示例代码。

一，AD9361辅助功能

下图为AD9361结构图和工作原理

 1，辅助功能：AD9361中的辅助功能--两个10位辅助 DAC，一个12位辅助 ADC，一个内部温度传感器，以及四个通用输出(GPO)引脚，这些功能有助于简化系统任务及降低总体系统成本。

AD936l含有一个辅助ADC，可以用来监控温度、功率输出等系统功能。转换器为12位宽，输入范围为0 V至1.25 V。使能时，ADC处于自由运行状态。SPI读操作提供在ADC输出端锁存的最值。借助位于ADC之前的一个多路复用器，用户可以在AUXADC输入引脚与内罟温度传感器之间进行选择。

AUXDAC1和AUXDAC2：AD9361含有两个完全相同的辅助DAC，可以提供功率放大器(PA)偏置或其他系统功能。辅助DAC为10位宽，输出电压范围为0.5V至VDD GPO-0.3V，电流驱动为10mA，可以通过内部使能状态机直接控制。

2，接收链

AD9361接收部分有两个独立控制的通道Rx Channel 1和 Rx Channel2 可以接收来自不同来源的信号，从而允许该设备在共享通用频率合成器的同时在多输入多

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AD9361在上电后，为了保证最低功耗，后进入休眠状态。初始校准是在每次启动AD9361设备或使用RESETB引脚硬重置设备时必须运行的校准。有些校准只需要在初始化期间运行一次，并且在运行期间不需要再次运行。其他校准取决于载波频率、温度或者其他参数，并且需要在启动时运行，并在某些事件发生时（例如更改载波频率超过100MHz）运行。只要向AD9361设备供电，校准结果就会被存储，包括在SLEEP状态下。校准控制中的六个校准是校准序列状态机的一部分。在校准完成后，用于初始化校准的位将自我清除。如果在单个寄存器写
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AD9361由Analog Devices 公司设计并产出的。该器件集成了相当多的滤波器，频率合成器，数字处理模块以及接收端自动增益控制模块等。拥有上千个寄存器可供配置，通过对寄存器存入数值的更改可对该器件进行工作控制，正是因为此芯片配置的灵活性，以及功能的强大性，使其成为了诸多收发器的选择。AD9361具有很宽泛的工作频段，可工作在70MHz到6GHz频段，下图所示为该器件的工作原理图。
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AD9361介绍，这个网上有很多介绍应该写的比我全，我这边就简单的记一些 1）有两种工作模式，TDD（同一时刻只能发送或者接收）和FDD（可以同时进行发送和接收），支持两发两收。 2）发送和接收通道带宽范围：200K–56M（受模拟滤波器和带宽限制） 3）工作频率范围70M-6G。实际上我用的ad9363BBCZ支持到3.8G，不做5G那些较高的频段应该是够用的，目前移动的基站是N41频段在2.6G，联通和电信的N78频段在3.5G，没涨价之前一片一百三四十块钱，现在已经涨到五六百了；ad9363abcz支
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两个相同的、独立控制通道 从BBP收到数字数据→不带插值选项的可编程128抽头FIR滤波器→一些列差值滤波器→到达ADC之前，提供额外的滤波和数据速率插值处理（每个12位DAC都有可调的采样速率）→I和Q通道都馈入RF进行上变频→转换为基带模拟信号时，IQ信号进行滤波→馈入上变频混频器（IQ重新组合起来），并在载波频率下进行调制→模拟滤波器（额外提供频带整形处理）→输出放大器 每个发射通道内置自我校准电路，同时还提供一个TX键控模块，发射器输出信号时，并通过一个未使用
AD9361 的工作原理
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当转换为基带模拟信号后，I 路信号和Q 路信号将进行滤波操作，然后进入混频器进行上变频操作，完成射频调制，再经过整形，放大，滤波等操作后送入发射端口发射。拥有上千个寄存器可供配置，通过对寄存器存入数值的更改可对该器件进行工作控制，正是因为此芯片配置的灵活性，以及功能的强大性，使其成为了诸多收发器的选择。该器件含有两个独立的收发控制单元（TX1，RX1，TX2，RX2），每个接收子系统都拥有独立的AGC、直流失调校正、正交校正和数字滤波功能，从而消除了在数字基带中提供这些功能的必要性，减少了硬件编程的负担。
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设备在基带PLL块中使用分数-N合成器来生成系统所需的采样率。该合成器从参考时钟输入的指定频率范围内的任何参考时钟生成ADC采样时钟、DAC采样时钟和基带数字时钟。对于需要两个以上输入或两个以上输出通道的MIMO系统，需要多个AD9361设备和一台公共参考振荡器。AD9361提供了接受外部参考时钟并通过简单的控制逻辑与其他设备同步操作的功能。每个AD9361都包含有自己的基带PLL，从参考时钟输入生成采样和数据时钟，因此需要额外的控制机制来同步多个设备。
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通过上述内容的介绍，可以了解到AD9361芯片的功能、初始化配置的重要性和复杂性，以及相应的配置软件工具的使用方法和注意事项。这些知识点对于从事无线通信领域、射频系统设计以及硬件开发的工程师来说是非常关键的...
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