MLAB wiki

You've loaded an old revision of the document! If you save it, you will create a new version with this data.

FIXME **This page is not fully translated, yet. Please help completing the translation.**\\ //(remove this paragraph once the translation is finished)//

====== Analog-to-digital convertor - ADCdual01A ======

A fast two-channel analog-to-digital convertor. Input connector is a differential SATA connector - one for both analog channels. Output connector is a serial-parallel LVDS output to differential SATA connector:

===== Module interface =====

==== Sampling clock ====

Module requires connecting to a central clock, common to all digitising circuits. 
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.)

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]]))

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.

Please fill all the letters into the box to prove you're human. O Q M V Q Please keep this field empty:

Edit summary

Note: By editing this page you agree to license your content under the following license: CC Attribution-Noncommercial-Share Alike 4.0 International