====== Analogově digitální převodník - ADCdual01A ====== Rychlý dvou-kanálový analogově digitální převodník. Vstupní konektor je diferenciální SATA jeden pro oba analogové kanály. Výstupním konektorem je sério-paralelní LVDS výstup na diferenční SATA konektor. {{:cs:modules:adc:adcdual01a_bottom_big.jpg?600|}} {{:cs:modules:adc:adcdual01a_top_big.jpg?600|}} ===== Rozhraní modulu ===== ==== Vzorkovací hodiny ==== Modul předpokládá připojení k centrálním hodinám stejným pro všechny digitalizační obvody. Tyto hodiny budou odvozeny přes [[cs:clkhub]] a z [[cs:gpsdo|lokálního disciplinovaného oscilátoru]]. Tento signál musí být do modulu přiveden SATA kabelem na SATA konektor ENC. ==== Datový výstup ADC ==== Datový výstup ADC předpokládá připojeni k FPGA, ve kterém bude prováděno základní zpracování signálu. Vzhledem k tomu, že ADC má nastavitelnou bitovou šířku výstupní sběrnice, tak výstupními konektory jsou opět SATA konektory symetricky rozdělené tak, že na každém z nich je vždy jeden bit z každého kanálu ADC. Pro připojení může být použit miniSAS-SATA kabel. Jehož konektory na straně SATA se rozdělí podle požadované rychlosti vzorkování a počtu ADC mezi jednotlivé moduly ADC (zvětšení bitové šířky sběrnice sníží potřebnou bitovou rychlost přenosu.) {{:cs:fpga:minisas_sata4x.jpeg?300|Ukázka miniSAS-SATA kabelu}} Na desce s FPGA je tedy potřeba miniSAS konektor, nebo několik SATA konektorů do kterých agregováno několik SATA kabelů. ===== Použití modulu ===== Plánované využití je například pro systém stanic [[cs:aras|ARAS]], kde je potřebné vyřešit problém digitalizace signálu z anténního pole. Důležitými parametry které byly v konstrukci uvažovány jsou. * Dynamický rozsah > 80 dB * Fázová stabilita mezi jednotlivými kanály * šum * Vzorkovací jitter < 100m Aktuálně je tento problém řešen na profesionální úrovní proprietárními digitalizačními jednotkami (([[http://arxiv.org/abs/1305.3550|LOFAR]])), nebo v amatérských podmínkách soustavou vícekanálových zvukových karet (([[http://fringes.org/|Fringe Dwellers "Simple"]]))(([[http://radiojove.gsfc.nasa.gov/|Radio JOVE Project]])). === Výběr ADC === Na výběru ADC závisí konkrétní formát signálů, který bude veden do FPGA. Formátů, které poskytují dostupné ADC je několik: * DDR LVDS * JEDEC 204B * JESD204A * Paralel LVDS * Serdes * serial LVDS Zatím nejperspektivnější je použití serial LVDS, které potřebuje nejméně differenčních signálových párů, což zjednodušuje konstrukci. (([[http://www.ti.com/lit/pdf/snaa110|Data Converter Serial LVDS Interface Improves Board Routing]])) Pokud omezíme výběr ADC požadavkem na sériový LVDS výstup pro každý kanál ADC zvlášť, tak zbude pouze několik vhodných obvodů. Neboť Texas Instruments vubec takto rychlé prevodniky v 16 bit nevyrábí, a ani jejich pomalejsi nemaji LVDS vystup. Analog Devices naopak neposkytuje ADC se seriovým výstupem dat s bitovou šířkou rozhraní menší než 4bit/kanál. Na výběr je tak pouze od firmy Linear technology. A to z těchto modelů; bud [[http://www.linear.com/product/LTC2271|LTC2271]] A nebo některý ze série [[http://www.linear.com/product/LTC2191|LTC2190-2195]]. Jak je vidět, tak celá tato série ADC od Linear technology je víceméně stejná (dokonce jsou převodníky i navzájem záměnné na stejně navrženém PCB), liší se pouze vzorkovací frekvencí a poměrem S/N. Nejpomalejší z nich je však pro 20 MHz. Nejpomalejší vzorkování na kterém ho lze provozovat je 5 MSPS. Všechny převodníky této kategorie jsou taky určitým způsobem konfigurovatelné. A všechny ADC této kategorie (i jiné než od Linear Technology )mají pro konfiguraci rozhraní SPI. ===== Související stránky ===== * [[cs:adcoctospi|ADCoctoSPI]] * [[cs:aras|pokročilá radioastronomická stanice]] ===== Reference ===== ==== Existující grabovací karty ==== * [[http://ultraviewcorp.com/displaynews.php?news_id=4|AD8-3000 High Speed Data Acquisition]] * [[http://www.muni.cz/research/projects/14245/web/comboi-adc|COMBOI-ADC]] * [[http://rtcmagazine.com/articles/view/101915|PX1500-2]] Problematickými parametry těchto karet jsou zejména velmi vysoká cena, zbytečně vysoká vzorkovací frekvence a malý dynamický rozsah. A nebo velký dynamický rozsah ale naopak extrémně nízká vzorkovací frekvence.