| |
|
  |
 Народный осциллограф USB 3.0, Возможно ли создать общими услилиями? |
|
|
|
|
 Apr 5 2015, 09:56
|
Узкополосный широкополосник
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462
|
Да, абсолютно согласен, лишняя болтовня и философские размышления сильно мешают развитию темы. Те, кто хочет и может, следят за развитием и по мере возможности вступают в дискуссию. Но, в первую очередь тишина и порядок в этой теме более приоритетны, вместо пессимизма и мнимого поддержания темы. Было дело, остановились на входной части осциллографа. Если говорить о бюджетности, то пока наиболее предпочтительным является АЦП HMCAD1511. Да, частота тактирования не такая высокая, 1 ГГц, но есть возможность гибкого масштабирования 1 - 2 - 4 канала, 1000 - 500 - 250 МГц. В будущем уже можно развить наработки в направлении 2 АЦП на 4 канала, или переходом на HMCAD1520 с масштабированием по разрядности, или выбором АЦП с более высокой частотой дискретизации TI (National Semiconductor). Достаточно гибким решением будет выделение всей аналоговой части в мезонинный модуль стандарта FMC HPC, по интерфейсу и разъему, не по размеру, что немного добавит цену, но в будущем можно легко модернизировать. Кстати, не обязательно ориентироваться на разъемы BNC, есть масса других, компактных и доступных. И, так, есть частоты дискретизации 1000 - 500 - 250 МГц - немного, но подсознательно из каждой хотим выжать максимум, т.е. максимально близко к половинной частоте дискретизации, частоте Найквиста. Сложность здесь возникает на этапе определения типа фильтра, с одной стороны - из классических типа Баттерворта или Чебышева, крутизна фильтра высокая, но слишком высокий уровень колебаний ГВЗ, иными словами большие искажения формы сигнала из-за разных задержек гармоник сигнала, а с другой стороны - из нестандартных типа Бесселя и Гаусса, крутизна не высокая, но можно рассчитывать только на полосу ~10 % от частоты дискретизации. Китайцы достаточно смело идут по второму пути - выбирают частоту тактирования в диапазоне 2-4 ГГц при полосе 200-400 МГц и достаточно простых входных фильтрах, иногда - просто RC цепей, но при этом получают сильное удорожание в аналого-цифровом преобразовании и отсутствие сигнальной обработки, коррекции. Чтобы было понятно о чем речь, приведу пример классического фильтра Чебышева-II 7-го порядка на полосу 350 МГц и срезом в районе 500 МГц для частоты тактирования 1 ГГц:  Колебания ГВЗ (задержки сигнала) составляют порядка 3 раз, необходимо корректировать. Аналоговыми способами коррекция на таких частотах достаточно сложна, а вот цифровыми способами - большой простор. Но для этого необходимо потратится немного более на FPGA (а куда сейчас без нее?) и вместо Spartan-6, что так любят ставить китайцы, да и не только они, взять Zynq-7020 или лучше Zynq-7030 и получить суммарный выигрыш по цене за счет более дешевых АЦП. Раскрытие проблемы неравномерности ГВЗ мне очень понравилось в статье Peter J. Pupalaikis, перевод сотрудников Приста: Групповая задержка и ее влияние на тестирование потоков последовательных данных
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 5 2015, 13:36
|
Гуру
Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741
|
Где можно достать референс- дизайн и схему для этой аппноты http://www.hittite.com/content/documents/p...pe_solution.pdf? Похоже, это самое дешевое решение для двухгигасемплового слопа- две HMCAD1511 в интерливе за счет переворота фазы дифференциального клока на 180 градусов. Памят выборок- внутенняя Xilinx Spartan-6 (XC6SLX4-3) wo/Ext. Memory. Вот бы еще найти Hittite EasyStackTM FPGA Firmware stack А еще существует конфеденциальный "Multi GHz Quantizer AEB309 - 2 x Interleaved ADC and I/Q T/H" нашел о нем опоминание только тут https://indico.cern.ch/event/185562/material/slides/0.pdf зато там видна разводка одноканального варианта без интерлива но с УВХ
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 5 2015, 19:41
|
Профессионал
Группа: Участник
Сообщений: 1 075
Регистрация: 30-09-05
Пользователь №: 9 118
|
Получил первую "осциллограмму" от "скопа за 30 коп" (компаратор внутри ПЛИС). Сигнал - пачка из 5 импульсов 4нс с периодом 8нс (125МГц), с выхода ПЛИС на шину с большой емкостью. Развертка 80нс, 1Гвыб/сек, вывод в комп по UART. Теперь надо будет собрать схему поаккуратнее, и померить/оценить параметры, на это время потребуется. Кое-что непонятно, разберусь - выложу алгоритм, схему, и тд. Код --------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------|-----------------------
--------------------------------------------------------|-----------------------
--------------------------------------------------------|-----------------------
-------------------------------------------------------||-----------------------
-------------------------------------------------------||-----------------------
-------------------------------------------------------||-----------------------
-------------------------------------------------------||-----------------------
-------------------------------------------------------||-----------------------
------------------------------------------------|------||-----------------------
------------------------------------------------|-----|||-----------------------
-----------------------------------------------||-----|||-----------------------
-----------------------------------------------||-----|||-----------------------
----------------------------------------|------||-----|||-----------------------
----------------------------------------|------||-----||||----------------------
---------------------------------------||-----|||----|||||----------------------
---------------------------------------||-----|||----|||||----------------------
---------------------------------------||-----|||----|||||----------------------
--------------------------------------|||-----||||---|||||----------------------
--------------------------------------|||----|||||---|||||----------------------
--------------------------------|-----||||---|||||---|||||----------------------
-------------------------------||-----||||---|||||--|||||||---------------------
-------------------------------||----|||||---|||||--|||||||---------------------
------------------------------|||----|||||--||||||--|||||||---------------------
------------------------|-----|||----|||||--|||||||-|||||||---------------------
------------------------|----|||||--||||||--|||||||-||||||||--------------------
-----------------------||----|||||--|||||||-||||||||||||||||--------------------
-----------------------|||---|||||--|||||||-||||||||||||||||--------------------
-----------------------|||--|||||||-||||||||||||||||||||||||--------------------
----------------------||||--|||||||-||||||||||||||||||||||||--------------------
----------------------|||||-|||||||||||||||||||||||||||||||||-------------------
---------------------||||||-|||||||||||||||||||||||||||||||||-------------------
---------------------|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||------------------
---------------------||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||-----------------
--------------------||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||----------------
--------------------|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||---------------
--------------------||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||--------------
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 5 2015, 21:43
|
Узкополосный широкополосник
Группа: Свой
Сообщений: 2 316
Регистрация: 13-12-04
Из: Moscow
Пользователь №: 1 462
|
Помнится разбирали здесь на форуме покупной логический анализатор, давно это было, не найду уже темы. В нем как раз и были задействованы дифф-входы FPGA как компараторы, инверсные были подключены к сериальному ЦАПу, а прямые - через делители, как в щупах осциллографов, с компенсацией входной емкости FPGA. И частота оцифровки была на тот момент достаточно высокая - 200 МГц, и диапазон входных сигналов - от -5 до +5 В при однополярном питании, если не ошибаюсь. Получается можно расширить функционал такого логического анализатора до многоканального строб-осциллографа (не знаю, как правильно назвать). Хорошая идея.
|
|
|
|
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
