NS與Xilinx合作1GHz的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

國(guó)家半導(dǎo)體公司 (National Semiconductor) 及 Xilinx公司宣布推出一款高度集成的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，其優(yōu)點(diǎn)是可以縮短通信、測(cè)試和測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)間，使工程師可以更快完成速度達(dá) 1GHz 以上的高速系統(tǒng)的復(fù)雜設(shè)計(jì)。由于這個(gè)平臺(tái)采用全球最高性能的 Xilinx Virtex™-4 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列 (FPGA) 芯片，因此最適用于低功率的系統(tǒng)，并可確保信號(hào)的完整性。此外，這個(gè)平臺(tái)也同時(shí)采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 ADC08D1500 模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器。無(wú)論從哪一方面衡量，這款 3GSPS 的低功率模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器都比同類產(chǎn)品優(yōu)勝。這款新推出的測(cè)試電路板也可采用美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體 1GHz 以上的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器系列的其他型號(hào)。 
  
這個(gè)利用塑膠密封的開(kāi)發(fā)平臺(tái)只需連接一個(gè)電源及 USB 接頭，便可采集及儲(chǔ)存任何輸入信號(hào)，以及將測(cè)試結(jié)果上載到個(gè)人電腦之中。這個(gè)平臺(tái)分為多個(gè)功能部分，其中包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及 FPGA 的部分、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器與 FPGA 之間的 LVDS 線路互連、利用平衡/不平衡適配器及差分放大器建立而成并可將模擬輸入網(wǎng)絡(luò)與模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接一起的線路連系、利用鎖相環(huán)路及壓控振蕩器組建的內(nèi)置式系統(tǒng)定時(shí)、全套電源供應(yīng)設(shè)計(jì)以及溫度監(jiān)控電路。系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可以重復(fù)使用各功能部分，以便大幅縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。 
 
FPGA 芯片設(shè)有多個(gè)仍未使用的門(mén)，工程師可以設(shè)定其中的程序，以便開(kāi)發(fā)專有的固件。此外，F(xiàn)PGA 芯片還設(shè)有擴(kuò)充標(biāo)頭，以便輕易連接 FPGA 的輸入/輸出，而 FPGA 的邏輯分析器標(biāo)頭則與FPGA 連接一起，以便支持調(diào)試功能。系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師可以充分利用以上的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，以便同時(shí)開(kāi)發(fā)硬件及 FPGA 軟件，而無(wú)需挑選及測(cè)試個(gè)別元件或使用外接測(cè)試設(shè)備。 
  
美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體的 1GHz 以上的低功率模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器系列共有五個(gè)不同型號(hào)，全部都可支持這個(gè)開(kāi)發(fā)平臺(tái)。ADC08D500、ADC08D1000 及 ADC08D1500 等三款芯片都是雙通道的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，能同時(shí)將兩個(gè)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)為 8 位元分辨度的數(shù)字信號(hào)，而取樣率分別高達(dá) 500MSPS、1GSPS 及 1.5GSPS，功耗則介于 1.0W 與 1.8W 之間，但所需的額定供電電壓同樣為 1.9V。ADC081000 及 ADC081500 芯片則屬于上述雙通道轉(zhuǎn)換器的單通道版本。 
 
由于這幾款模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器無(wú)需加設(shè)散熱扇或散熱器，因此可以節(jié)省電路板的板面空間，降低系統(tǒng)成本以及提高系統(tǒng)的可靠性。若采用雙邊取樣模式，ADC08D1500 芯片可以利用內(nèi)置的兩個(gè)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行交錯(cuò)操作，以便將其中一條通道的取樣率提高至 3GSPS。這款芯片也設(shè)有定時(shí)的粗略調(diào)節(jié)及微調(diào)功能，使每一通道的取樣時(shí)鐘能以 0.1 微微秒 (ps) 為一步級(jí)增減，各自進(jìn)行校準(zhǔn)。 
 
這個(gè)采用 ADC08D1500 芯片及 Virtex-4 FPGA 芯片而又具備一切測(cè)試功能的開(kāi)發(fā)平臺(tái)已有大量現(xiàn)貨供應(yīng)，每個(gè)售 3,800 美元。