rbpu_datasheet/chapters/04_typical_performance.md

6.3 KiB
Raw Permalink Blame History

典型性能特性

除非另有说明以下性能指标的测试条件为DIG_VDD = 1.0 VIO_VDD = 1.8 VAVDD = 1.0 VAVDD18 = 1.8 VTA = 25°C。满载条件定义为满占空比、功能全开AWG + DAQ + MIX + 插值 + NCO + 解模)。

电源特性

电流消耗

供电域 标称电压 (V) 空闲电流 (mA) 满载 12G 电流 (mA) 单位
DIG_VDD 1.0 26.0 539.0 mA
IO_VDD 1.8 8.0 7.0 mA
AVDD_ENCODER 1.0 19.2 251.0 mA
AVDD_P2S 1.0 168.7 227.3 mA
DAC_AVDD18 1.8 ≅207.8 ≅206.0 mA
DAC_DVDD 1.0 8.0 33.0 mA
PLL_VDD18 1.8 包含在 +1.8V 模拟轨 包含在 +1.8V 模拟轨 mA
PLL_VDD, VCO_VDD 1.0 26.0 144.6 mA
PLL_DVDD 1.0 mA
ADC_VDD 1.0 71.0 164.7 mA
ADC_VDD18 1.8 包含在 +1.8V 模拟轨 包含在 +1.8V 模拟轨 mA
ADC_DVDD 1.0 mA
总计 531.7 1569.6 mA

数据来源:电流测试.xlsx。

+1.8 V 模拟轨对应 DAC_AVDD18 + PLL_VDD18 + ADC_VDD18 + 其它 1.8 V 模拟域,实测稳定在 ~206 mA。+1.0 V DIG 电流随时钟频率变化显著,是总功耗的主要变量。

功耗

工作状态 总功耗 (W) 条件
空闲(复位前) 时钟未配置
待机(复位后) 时钟使能,无激励/采集
满载 6G DAC_CLK = 6 GHz
满载 10G DAC_CLK = 10 GHz
满载 12G DAC_CLK = 12 GHz
功耗数据待根据实测电流和电压计算后填写。

时钟与 NCO 特性

参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位
DAC 更新时钟频率 fDAC 12 GHz
ADC 采样时钟频率 fADC 6 GHz
NCO 频率范围 fNCO 100 2400 MHz
NCO 基频 (fs/8) 750 MHz
NCO 频率分辨率 Hz
参考时钟频率范围 fREF 50 100 250 MHz
PLL 锁定时间 tLOCK μs
时钟抖动RMS tJITTER ps

NCO 频率扫频测试结果4002400 MHz

nco_freq_sweep

DAC 特性

关键指标

参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位
更新速率 fDAC 12 GSPS
分辨率 16 bit
输出阻抗 ZOUT 50 Ω
输出频率范围NRZ 模式) fOUT DC 3 GHz
输出频率范围MIX 模式) fOUT 0.3 2.4 GHz
SFDR1.3 GHz 输出) SFDR dBc
NSD1.3 GHz 输出) NSD dBm/Hz
相位噪声 @10 kHz PN10k dBc/Hz
DNL DNL LSB
INL INL LSB
输出共模电压 VCM V

输出模式频谱

以 1300 MHz 输出为例,三种输出模式频谱如下:

输出模式 频谱图
NRZ 直出 dac_1300M
混频 (MIX) dac_mix
半带混频 (MIX-HB) dac_mix_hb

扫频特性

DAC 基带输出扫频(混频 + 半带模式3002300 MHz

dac_freq_sweep

ADC 特性

参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位
采样速率 fADC 6 GSPS
分辨率 8 bit
SNR SNR dB
SINAD SINAD dB
ENOB ENOB bit
SFDR SFDR dBc
模拟输入带宽 (3 dB) BW 3 GHz
满量程输入范围(差分) VFS 0.7 Vpp
输入共模电压 VCM 0.5 V
差分输入阻抗 ZIN 100 Ω

ADC 采集波形示例(满量程正弦波输入):

adc_full{w=48%} adc_sample{w=48%}

数字接口特性

参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位
SPI 时钟频率 fSCLK 50 Mbps
LVDS 数据速率 fLVDS 750 Mbps
LVDS 发送延迟 tTX 85 ns
LVDS 接收延迟 tRX 75 ns
SYNC_IN 最小脉宽 tSYNC ns
RST_N 最小脉宽 tRST ns

spi_50mbps

spi_25mbps

lvds_speed

数字处理能力

参数 规格 来源
AWG 波形存储容量 128 KB seg_define.csv
DAQ 采集结果存储容量 128 KB seg_define.csv
DAQ 并行解模通道数 16 pin_name.csv
MCU 指令执行速率 每 3 个时钟周期 1 条指令
匹配滤波器系数存储 (ASIC) 512 KB seg_define.csv
NCO 频率控制字位宽 32 bit ChipConfig.py
NCO 相位控制字位宽
死时间
Pump 脉宽范围

温度传感器

参数 典型值 单位
测温范围 °C
分辨率 °C
精度 °C

temp_monitor

中断与异常

中断向量表

中断源 触发条件 说明
EXIT_IR MCU 执行退出指令 正常退出,任务执行完毕
ILLEGAL_ONE 指令字为 0xFFFFFFFF 指令内存异常,可能未编程
ILLEGAL_ZERO 指令字为 0x00000000 指令内存异常,常见于空白区域
UNALIGN_SW 16 位访问地址未对齐 检查 load/store 指令对齐
UNALIGN_LW 32 位访问地址未对齐 检查 load/store 指令对齐
LINK_DOWN LVDS 链路同步丢失 接收端返回未同步状态
FORCE_AWG 外部强制 AWG 请求 寄存器触发
FORCE_DAQ 外部强制 DAQ 请求 寄存器触发

典型异常波形

异常类型 波形图
MCU 正常退出 (EXIT_IR) irq_exitir
非法指令 (ILLEGAL_ONE) irq_illegal
LVDS 链路断开 (LINK_DOWN) irq_linkdown