該AFE8000是一款高性能、寬帶寬的多通道收發(fā)器，集成了8個RF采樣DAC和10個RF采樣ADC。引腳和編程兼容的低通道數(shù)版本（AFE8004具有 4TX 和 4RX 通道，AFE8010具有 10RX 通道），以實現(xiàn)可擴展的系統(tǒng)設(shè)計。

每個接收器 （RX） 鏈包括一個 25 dB 范圍的 DSA（數(shù)字步進衰減器），后跟一個 4 GSPS ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）。10個ADC連接到8個接收器路徑（1RX到8RX）和2個反饋路徑（1FB和2FB）。RX和FB之間的ADC相同，但數(shù)字下變頻器路徑不同（FB路徑具有更寬的帶寬，可用作接收器）。每個接收器通道都有模擬峰值功率檢測器和數(shù)字峰值和功率檢測器，以輔助外部或內(nèi)部自主自動增益控制器，以及用于器件可靠性保護的射頻過載檢測器。單通道或雙通道下變頻器 （DDC） 為 8 通道提供高達 800 MHz 的信號帶寬，為 8 個通道提供高達 400 MHz 的信號帶寬，以及 2 個通道的信號帶寬為 800 MHz。
*附件：afe8010.pdf

每個發(fā)射器 （TX） 鏈都包括一個單或雙數(shù)字上變頻器 （DUC）。支持高達 800 MHz 的 8 個通道信號帶寬或 1200 MHz 的 4 個通道。DUC 的輸出驅(qū)動 12GSPS DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），具有混合模式輸出選項，以增強二次奈奎斯特作。DAC輸出包括一個可變增益放大器（TX DSA），具有40 dB范圍和1 dB模擬步長和0.125 dB數(shù)字步長。

特性

• AFE80xx 版本：
  • AFE8000：8 個發(fā)射，10 個接收
  • AFE8004：4 個 TX，4 個 RX
  • AFE8010：10 RX
• 12 GSPS 射頻采樣 DAC
• 4 個 GSPS 射頻采樣 ADC
• 最大射頻信號帶寬：
  • 發(fā)射：800 MHz（8 通道）或 1.2 GHz（4 通道）
  • 接收：800 MHz（8 通道）或 400 MHz（8 通道）+ 800 MHz（2 通道）
• 射頻頻率范圍：
  • 發(fā)射：5 MHz 至 7.125 GHz
  • 接收：100 MHz 至 7.125 GHz
• 數(shù)字步進衰減器 （DSA）：
  • TX：40 dB 范圍，1 dB 模擬步長和 0.125 dB 數(shù)字步長
  • RX/FB：25 dB 范圍，1 dB 步進
• 單頻或雙頻 DUC、DDC
• 每條鏈有雙 NCO，可實現(xiàn)快速頻率切換
• 支持 TDD作，可在 TX 和 RX 之間快速切換
• 內(nèi)部PLL/VCO，用于生成DAC/ADC時鐘
• 可選的DAC或ADC速率的外部CLK
• SerDes 數(shù)據(jù)接口：
  • JESD204B和JESD204C
  • 8 個 SerDes 收發(fā)器，速度高達 32.5 Gbps
  • 8b、10b 和 64b、66b 編碼
  • 12 位、16 位、24 位和 32 位分辨率
  • 子類 1 多設(shè)備同步
• 包：
  • 17 mm × 17 mm FCBGA，0.8 mm 間距

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

AFE8010 是一款 高 - performance、寬帶寬的 10 通道 RF 采樣接收器 ，無發(fā)射（TX）通道，專為多通道射頻信號接收場景設(shè)計。器件采用 17mm×17mm 400 引腳 FCBGA 封裝（0.8mm 引腳間距），工作溫度范圍 - 40°C 至 + 85°C，集成 10 路 4GSPS RF 采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）及配套數(shù)字信號處理模塊，支持直接對 100MHz 至 7.125GHz 的射頻信號采樣，無需傳統(tǒng)中頻（IF）轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，大幅簡化多通道接收系統(tǒng)架構(gòu)，適用于雷達、電子戰(zhàn)、頻譜監(jiān)測、戰(zhàn)術(shù)通信等對接收通道密度與信號帶寬要求嚴苛的場景。

二、核心特性

1. 射頻與采樣性能

• 頻率與帶寬 ：RX 射頻頻率范圍 100MHz 至 7.125GHz，10 個接收通道包含 8 路標準接收（1RX8RX）與 2 路反饋（1FB2FB）通道；FB 通道帶寬更寬（最高 800MHz），可作為額外接收通道使用，整體支持 “8 通道 400MHz + 2 通道 800MHz” 或 “8 通道 800MHz” 的靈活帶寬配置，滿足不同信號帶寬需求。
• 采樣速率 ：每路接收通道集成 4GSPS RF 采樣 ADC，直接對射頻信號采樣，避免多頻段轉(zhuǎn)換帶來的信號損耗與延遲，保證高頻率信號的采樣精度。
• 衰減與增益控制 ：RX/FB 通道均配備 25dB 范圍數(shù)字步進衰減器（DSA），支持 1dB 步進，可根據(jù)輸入信號強度靈活調(diào)整衰減量，保護后端 ADC 免受過載損壞，并優(yōu)化信噪比（SNR）。

2. 數(shù)字信號處理與同步

• 數(shù)字下變頻（DDC） ：集成單頻段或雙頻段 DDC，可對 ADC 采樣后的高頻數(shù)字信號進行降頻、濾波與抽取，輸出基帶信號至后端處理單元，減少基帶處理器的數(shù)據(jù)量與算力壓力。
• 快速頻率切換 ：每路接收通道配備雙數(shù)控振蕩器（NCO），支持快速頻率調(diào)諧與切換，適配多頻段信號接收場景（如跳頻通信、多目標雷達監(jiān)測）。
• 多設(shè)備同步 ：支持 JESD204B/C 串行接口的 Subclass 1 多設(shè)備同步 ，通過 SYSREF 信號實現(xiàn)多片 AFE8010 或與同系列其他器件（如 AFE8000/AFE8004）的時序一致性，滿足多通道陣列（如雷達天線陣）的同步采樣需求。

3. 時鐘與接口

• 時鐘生成 ：內(nèi)置鎖相環(huán)（PLL）與壓控振蕩器（VCO），可自主生成 ADC 所需的 4GSPS 采樣時鐘；同時支持外部時鐘輸入（適配 ADC 速率），靈活適配不同系統(tǒng)的時鐘架構(gòu)（如外部高精度時鐘源場景）。
• 高速 SerDes 接口 ：集成 8 路 SerDes 收發(fā)器，最高速率 32.5Gbps，支持 8b/10b 與 64b/66b 編碼，數(shù)據(jù)分辨率可選 12 位、16 位、24 位、32 位，兼顧數(shù)據(jù)傳輸效率與精度；遵循 JESD204B/C 協(xié)議，大幅減少高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊_數(shù)量，簡化 PCB 布局。
• 控制接口 ：配備 SPI 接口用于寄存器配置（如衰減器參數(shù)、DDC 模式），GPIO 接口用于通用控制（如通道使能、狀態(tài)指示），便于與外部微控制器（MCU）或 FPGA 交互。

4. 可靠性與保護

• 信號監(jiān)測 ：每路接收通道集成模擬峰值功率檢測器與 數(shù)字峰值 / 功率檢測器 ，輔助外部或內(nèi)部自動增益控制器（AGC）實現(xiàn)自適應增益調(diào)節(jié)，避免信號過弱或過載；同時內(nèi)置 RF 過載檢測器，當輸入信號超出安全范圍時觸發(fā)保護，防止 ADC 永久損壞。
• 靜電防護（ESD） ：器件對靜電敏感，文檔明確要求遵循 ESD 防護操作流程（如使用防靜電手套、工作臺），避免靜電導致的性能退化或永久失效。

三、與同系列器件的差異（選型參考）

AFE80xx 系列三款器件核心架構(gòu)一致，僅通道數(shù)量（尤其是 TX 通道）與功能配置不同，可根據(jù)系統(tǒng) “接收 - 發(fā)射” 需求靈活選型，具體差異如下表：

四、封裝與訂購信息

1. 封裝規(guī)格

AFE8010 采用 400 引腳 FCBGA 封裝，提供兩種封裝型號（ABJ/ALK），核心參數(shù)如下：

• 封裝尺寸 ：17mm×17mm（長 × 寬），最大高度 2.65mm，引腳間距 0.8mm，底部含裸露熱焊盤，需焊接至 PCB 接地平面以優(yōu)化散熱，避免高溫導致性能退化。
• 焊球材質(zhì) ：
  • ABJ 封裝：SnAgCu（無鉛），符合 RoHS 合規(guī)要求，適用于環(huán)保型系統(tǒng)。
  • ALK 封裝：SnPb（含鉛），不適用于 RoHS 合規(guī)場景，僅適配傳統(tǒng)工藝需求。
• 機械特性 ：焊球直徑 0.56mm~0.76mm， seating plane 由焊球球面冠部定義，封裝蓋子電氣懸空（不接 GND），避免干擾射頻信號。

2. 訂購型號與參數(shù)

AFE8010 主要訂購型號及關(guān)鍵參數(shù)如下，部分型號需咨詢 TI 獲取詳細配置（如特殊焊球材質(zhì)）：

• 包裝說明 ：采用 JEDEC 標準托盤包裝，每盤 90 片，托盤尺寸適配自動化貼裝設(shè)備，減少人工操作誤差；
• MSL 等級 ：Level-3，開封后需在 168 小時內(nèi)完成焊接，否則需按規(guī)范烘烤，防止焊接過程中器件吸潮導致失效。

五、應用場景

AFE8010 憑借 10 通道接收能力、寬射頻頻率范圍與高采樣速率，核心應用于以下領(lǐng)域：

1. 雷達系統(tǒng) ：多通道接收陣列（如相控陣雷達），用于目標探測、跟蹤，F(xiàn)B 通道可輔助校準接收信號；
2. 電子戰(zhàn)與頻譜監(jiān)測 ：同時接收多頻段敵方信號或環(huán)境頻譜信號，實現(xiàn)信號截獲、分析與監(jiān)測；
3. 戰(zhàn)術(shù)通信基礎(chǔ)設(shè)施 ：接收多用戶或多頻段戰(zhàn)術(shù)通信信號，支持寬頻段信號解調(diào)；
4. 無線通信測試設(shè)備 ：如多通道信號分析儀，同時采集多路射頻測試信號，提升測試效率；
5. 醫(yī)療與工業(yè)高端設(shè)備 ：部分需多通道射頻信號接收的醫(yī)療成像輔助模塊、工業(yè)無線監(jiān)測系統(tǒng)。

六、設(shè)計與支持

1. 設(shè)計建議

• PCB 布局 ：
  • 射頻信號：RX/FB 通道采用差分布線，阻抗匹配至 50Ω，減少信號反射與干擾；
  • 高速信號：SerDes 接口（JESD204B/C）需嚴格控制阻抗與時序，避免信號串擾；
  • 電源與地：模擬地（VSSRX/VSSFB）與數(shù)字地（DGND）分開布局，單點連接，減少數(shù)字噪聲對模擬信號的干擾；
  • 熱設(shè)計：封裝熱焊盤需大面積連接至 PCB 接地平面，必要時增加散熱過孔，避免器件高溫運行。
• 電源設(shè)計 ：需為器件提供多組電源（如 1.2V、1.8V 模擬 / 數(shù)字電源），每組電源就近并聯(lián)去耦電容（0.1μF 陶瓷電容 + 10μF 鉭電容），穩(wěn)定電壓，抑制電源噪聲。
• 時鐘設(shè)計 ：外部時鐘輸入需低抖動（建議 < 1ps RMS），避免影響 ADC 采樣精度；內(nèi)置 PLL 需合理配置環(huán)路濾波器，保證時鐘穩(wěn)定性。