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超高速采集板卡——數字輸出選擇
1.儀表促進了更快的ADC速度和更多的通道數與密度,設計者必須評估轉換器的輸出格式,以及基本的轉換性能。2.主要的輸出選項是CMOS(互補金屬氧化物半導體)、LVDS(低壓差分信令),以及CML(電流模式邏輯)。3.要考慮的問題包括:功耗、瞬變、數據與時鐘的變形,以及對噪聲的抑制能力。4.對于布局的考慮也是轉換輸出選擇中的一個方面,尤其當采用LVDS技術時。
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超高速ADC采集板卡目前形勢
在當下,數字系統和模擬系統已覆蓋了生活和工業(yè)生產的方方面面,比如計算機就是非常典型的數字系統,在工業(yè)領域,很多工業(yè)檢測多是連續(xù)變化的物理量,往往用與之對應的電壓、電流或頻率等進行模擬,因而這些都屬于模擬系統。而高速ADC/DAC則是連接數字系統和模擬系統的橋梁和媒介——數字模擬轉換器(DAC)是將數字信號轉化為模擬信號,而模擬數字轉換器(ADC)則反過來,將模擬信號轉化為數字信號。至于ADC/DAC是如何發(fā)揮各自作用的,則以光纖通信為例。
在光纖通信中,由于電纜和光釬傳輸的都是模擬信號(同軸電纜傳輸的是模擬信號,光纖傳輸的是光脈沖信號,大多屬于模擬信號),這就必須在發(fā)送端先把數字信號轉化為模擬信號,在接受端把模擬信號轉化成數字信號,也就是在發(fā)送端必須要有DAC,接收端安裝ADC,而如果ADC/DAC芯片性能有限,則直接會影響到光纖通信的傳輸速率。
實際上,受制于ADC/DAC芯片的性能,現在的光纖通信根本沒有達到理論性能的極限,還有很大的潛力可以挖掘,因此,的ADC/DAC對5G通信,以及大數據中心、以太網光互聯、短距離互聯通訊等領域有著重要意義。另外,在領域微電子所的該項技術突破也頗具意義——超高速ADC/DAC是雷達的重要器件,在電子戰(zhàn)中,頻率捷變也必須仰仗超高速ADC/DAC。
因此,超高速ADC/DAC無論對軍事,還是民用工業(yè)都意義非凡,而如此關鍵的技術,其技術制高點卻一直被美國、日本等發(fā)達國家把持,對中國而言非常不利,前段時間,中興通訊被美國制裁,據媒體聲稱超高速ADC/DAC也位列制裁名單之上。
如何選擇數據采集卡
基于多種接入總線接口的設備,適用于客戶的不同需求。
首先,選擇接口方式。數據采集卡的接口方式是指該卡與PC連接的總線方式,或者該卡提供的接口方式。常見的接口方式有PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN, 無線,網卡;還有較老式的方式如串口UART/LPT/SPI,并口COM,ISA/EISA,PC/AT。
USB總線由于支持即插即用,傳輸速度快,攜帶方便等優(yōu)點,成為未來的發(fā)展方向。 無線技術的飛速發(fā)展,數據傳輸速度不斷發(fā)展,給數據采集卡提供了更加方便快捷的移動傳輸方式.通常的傳輸協議有:紅外IRDA,藍牙BLUETOOTH,NFC,GPRS,WLAN,3G,HSPDA等等. GPRS方式傳輸現在有很大的市場.
第二步,確定輸入和輸出指標。這些指標有輸入和輸出的模擬量精度和速率,輸入和輸出的數字量電平和要求,輸入和輸出的數字傳輸協議方式. 模擬量采樣有高的精度和高速率兩個方向,有的將二者結合起來,屬于較高要求.數字量有TTL,CMOS,高壓電平等,特殊場合,需要光電隔離,ESD,EMI保護.傳輸協議通常為UART,也有并行方式.
第三步,選擇接口協議處理器。如果你的數據采集卡不需要處理器就能夠滿足要求,你可以現在動手設計了.否則,繼續(xù)努力!接下來考慮的是接口協議處理器.PCI, USB, PCMCIA, CAN, 網卡都有專門的接口芯片.當然你也可以選擇FPGA加上軟件協議IP核,同樣能實現你的目標,但是難度很大.
第四步,選擇采集卡處理器。
第五步,選擇數據采集電路。