Jump to content

    
Sign in to follow this  
shide_3

тактирование высокоскоростного АЦП

Recommended Posts

Хочу просто напомнить, для тех, кто забыл, что кроме AD и TI, много интересных и быстрых АЦП можно найти у LT, Maxim и Hittite. Не все правда доступны при серийных поставках, но эта проблема решаема...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насчёт джиттера такта и его влияния на SNR и SFDR ближней зоны написано много и повторяться не буду. А вот насчёт параметров рандомизованного и детерминированного джиттера тактовых генераторов скажу одно: каждый генератор надо пробовать - заказывать образцы и испытывать самому. На многие генераторы реально полученные результаты сильно отличаются и в худшую, и в лучшую сторону. Поэтому для меня параметры в описании - лишь ориентир для заказа образцов. 1ps конечно много, но - надо смотреть реальный шум, а не DataSheet.

Дифференциальная нелинейность в 3 емр означает пропуск кодов, я считаю для АЦП высокой разрядности диффнелинейность важнейшим параметром, влияющим на SFDR особенно при работе с малыми уровнями сигналов (недогрузка шкалы преобразования). AD делают АЦП лучше TI по параметрам, хотя в общем они проигрывают по потреблению (это оценочное суждение, фанатам TI не беспокоиться!).

Программируем по SPI сами, так как включаем в поставочный комплект драйверы устройства.

а как можно снять спектр, нужен прибор-анализатор?

Share this post


Link to post
Share on other sites
а как можно снять спектр, нужен прибор-анализатор?

Не прибор, а программа. Главное - получить выборку отсчётов. Затем наложить оконную функцию и взять FFT. Матлаб, маткад... Для ленивых - на сайте insys.ru есть бесплатная программа ISVI. С её помощью можно проанализировать спектр и получить характеристики АЦП имея файл отсчётов в бинарном формате.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не прибор, а программа. Главное - получить выборку отсчётов. Затем наложить оконную функцию и взять FFT. Матлаб, маткад... Для ленивых - на сайте insys.ru есть бесплатная программа ISVI. С её помощью можно проанализировать спектр и получить характеристики АЦП имея файл отсчётов в бинарном формате.

А какой формат бинарника? Первым идёт старший или младший байт?Или там по 3 байта?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А какой формат бинарника? Первым идёт старший или младший байт?Или там по 3 байта?

Для АЦП разрядностью 10 -16 бит два байта на отсчёт (если одноканальный), в старшем байте данные старшего байта АЦП.

 

 

Запрошенные rloc спектры на входной 201МГц - лови! Один в стучае внешнего тактирования 250МГц, другой - при внутреннем (Si571). Для внутреннего заметен клёш фазовых шумов вблизи.

post-16480-1355147361_thumb.jpg

post-16480-1355147382_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Запрошенные rloc спектры на входной 201МГц - лови! Один в стучае внешнего тактирования 250МГц, другой - при внутреннем (Si571). Для внутреннего заметен клёш фазовых шумов вблизи.

Много интересных моментов можно отметить:

1. Si571 действительно мало спуров дает. Надеюсь в Силабс потрудились над оптимизацией схемы и выпустили новую ревизию. Но небольшая разница с внешним генератором все же видна.

2. SFDR - выше всяких похвал, если вычесть гармошки, получается на уровне 90-100 дБ. Да и сами гармошки думаю больше от входного сигнала, нежели от AD9467. Не просто будет подобрать буферный усилитель с такой же линейностью. Тактовый на отдельном слое разведен, между двух земель?

3. С SNR не все гладко. С внешним тактовым генератором (SMA100A) должно быть лучше на 6-7 дБ. Ох уж этот PECL, шум -145 ... -150 дБн/Гц на этих частотах всю картину портит. На входе ADCMP/ADCLK стоит? И попутный вопрос: в какой полосе программисты считают (интегрируют) мощность сигнала для SNR?

Share this post


Link to post
Share on other sites
С внешним тактовым генератором (SMA100A) должно быть лучше на 6-7 дБ. Ох уж этот PECL, шум -145 ... -150 дБн/Гц на этих частотах всю картину портит.

Тут имхо ребята-советчики - фанаты клокораздатчиков не совсем в тему попадают. Знамо дело, что любой усилитель, а тем более - цифровой преобразователь вносят свои шумы. Если нет нужды преобразовывать и раскидывать часы на несколько устройств, PECL элементарно согласуется транформатором, который никаких шумов не вносит. Во всех приличных даташитах такая схема согласования приводится и подробно описывается.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Запрошенные rloc спектры на входной 201МГц - лови! Один в стучае внешнего тактирования 250МГц, другой - при внутреннем (Si571). Для внутреннего заметен клёш фазовых шумов вблизи.

это значит, что Вы на вход подавали 49 МГц? при чем тогда 201 Мгц?

Edited by shide_3

Share this post


Link to post
Share on other sites
это значит, что Вы на вход подавали 49 МГц? при чем тогда 201 Мгц?

250-201=49(МГц). Вторая зона Найквиста.

 

To erloc:

По поводу шума при внешнем тактировании: думаю, что если подавать такт не так, как я сделал (а я взял один из парафазных выходов SMA100A и подал на вход внешнего тактирования субмодуля), надо было через транс просуммировать оба выхода - тогда шумы опустились бы на пару децибел.

 

Конечно, чистый синус нормального такого уровня через транс на тактовый вход АЦП - это лучшее с точки зрения минимизации шумов решение. Но вот функциональность такого решения с точки зрения коммутации с разных источников такта и раздачи на много АЦП - никакая. Поэтому PECL и применяем....

Share this post


Link to post
Share on other sites
По поводу шума при внешнем тактировании: думаю, что если подавать такт не так, как я сделал (а я взял один из парафазных выходов SMA100A и подал на вход внешнего тактирования субмодуля), надо было через транс просуммировать оба выхода - тогда шумы опустились бы на пару децибел.

Есть возможность измерить этот парафазный выход? Нигде не могу по нему информации найти.

 

Простой расчет. Предположим система тактирования имеет бОльше шумов, чем входной аналоговый сигнал. Тогда измеренное значение SNR есть не что иное, как SNR тактового сигнала. Воспользовавшись известной формулой

i-5.jpg

получаем при clk = 250 МГц (Fanalog заменил на Fclk) и SNR = 65 дБ джиттер = 360 фс. Ну добавим к SNR пару дБ - джиттер упадет до 280 фс. Далеко не предел мечтаний.

Share this post


Link to post
Share on other sites

необходимо тактировать АЦП 16 разр. с частотами 0,05-1 МГц с шагом 10Гц, что требует источника с джиттером не более 2 пс.

найденные мной у AD и TI, синтезаторы с малым джиттером получить 50кГц с помошью встроенного счетчика не позволяют.

соединять несколько синтезаторов не очень хочется

вариант: DDS-фильтр-преобразователь на КМОП потребует хорошо фильтровать гармоники, пока не оценивал насколько это возможно в данной полосе

может поставить DDS последовательно с делителем синтезатора с ФАПЧ? DDS будет работать уже при меньшей перестройке по частоте, тогда сделать фильтр для DDS будет попроше

тактировать нужно и ЦАП, (к нему требования помягче). ОсновоЙ системы будет МК, ПЛИС не предусмотрена

т.к. в использовании синтезаторов опыта не было, может не вижу очевидного решения

буду благодарен совету.

п.с. думал еше сделать с прореживанием, тогда диапазон уменьшится. (если программист прореживание сделает)

 

решил спросить в этой ветке, если необходимо, прошу модераторов вынести в отдельную

Edited by _Vova

Share this post


Link to post
Share on other sites
необходимо тактировать АЦП 16 разр. с частотами 0,05-1 МГц с шагом 10Гц, что требует источника с джиттером не более 2 пс.

найденные мной у AD и TI, синтезаторы с малым джиттером получить 50кГц с помошью встроенного счетчика не позволяют.

соединять несколько синтезаторов не очень хочется

На выходе синтезатора поставьте дополнительный делитель, например от ADF4002.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this