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

國家半導體公司 (National Semiconductor) 及 Xilinx公司宣布推出一款高度集成的開發(fā)平臺，其優(yōu)點是可以縮短通信、測試和測量系統(tǒng)的設計時間，使工程師可以更快完成速度達 1GHz 以上的高速系統(tǒng)的復雜設計。由于這個平臺采用全球最高性能的 Xilinx Virtex™-4 現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA) 芯片，因此最適用于低功率的系統(tǒng)，并可確保信號的完整性。此外，這個平臺也同時采用美國國家半導體的 ADC08D1500 模擬/數(shù)字轉換器。無論從哪一方面衡量，這款 3GSPS 的低功率模擬/數(shù)字轉換器都比同類產品優(yōu)勝。這款新推出的測試電路板也可采用美國國家半導體 1GHz 以上的模擬/數(shù)字轉換器系列的其他型號。 
  
這個利用塑膠密封的開發(fā)平臺只需連接一個電源及 USB 接頭，便可采集及儲存任何輸入信號，以及將測試結果上載到個人電腦之中。這個平臺分為多個功能部分，其中包括模擬/數(shù)字轉換器及 FPGA 的部分、模擬/數(shù)字轉換器與 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)絡與模擬/數(shù)字轉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置式系統(tǒng)定時、全套電源供應設計以及溫度監(jiān)控電路。系統(tǒng)設計工程師可以重復使用各功能部分，以便大幅縮短開發(fā)時間。 
 
FPGA 芯片設有多個仍未使用的門，工程師可以設定其中的程序，以便開發(fā)專有的固件。此外，F(xiàn)PGA 芯片還設有擴充標頭，以便輕易連接 FPGA 的輸入/輸出，而 FPGA 的邏輯分析器標頭則與FPGA 連接一起，以便支持調試功能。系統(tǒng)設計工程師可以充分利用以上的多個優(yōu)點，以便同時開發(fā)硬件及 FPGA 軟件，而無需挑選及測試個別元件或使用外接測試設備。 
  
美國國家半導體的 1GHz 以上的低功率模擬/數(shù)字轉換器系列共有五個不同型號，全部都可支持這個開發(fā)平臺。ADC08D500、ADC08D1000 及 ADC08D1500 等三款芯片都是雙通道的模擬/數(shù)字轉換器，能同時將兩個輸入信號轉為 8 位元分辨度的數(shù)字信號，而取樣率分別高達 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換器的單通道版本。 
 
由于這幾款模擬/數(shù)字轉換器無需加設散熱扇或散熱器，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 芯片可以利用內置的兩個轉換器進行交錯操作，以便將其中一條通道的取樣率提高至 3GSPS。這款芯片也設有定時的粗略調節(jié)及微調功能，使每一通道的取樣時鐘能以 0.1 微微秒 (ps) 為一步級增減，各自進行校準。 
 
這個采用 ADC08D1500 芯片及 Virtex-4 FPGA 芯片而又具備一切測試功能的開發(fā)平臺已有大量現(xiàn)貨供應，每個售 3,800 美元。