Rozdíly

Zde můžete vidět rozdíly mezi vybranou verzí a aktuální verzí dané stránky.

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
-====== 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:
-  * <del>DDR LVDS</del>
-  * <del>JEDEC 204B</del>
-  * <del>JESD204A</del>
-  * <del>Paralel LVDS</del>
-  * <del>Serdes</del>
-  * 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]]))
-Pro realizaci digitalizačního modulu jsou z analogové stránky konstrukce zvláště výhodné obvody typu Ultrasound AFE. Například [[http://www.ti.com/product/afe5801|AFE5801]], které kromě samotného ADC mají již integrované vstupní zesilovače a analogové filtry. Jejich nevýhodou je ale menší bitové rozlišení obvykle 12bit a nemožnost škálovatelnosti jinak než po 4 přijímačích (8 analogových kanálů).
-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.