Осциллограф на базе LPC4370, Выбор концепции Опции

[LexaryStyle]

Требуется собрать прототип специализированного запоминающего осциллографа со следующими хар-ми:

1. Каналов: 3
2. Выборок для каждого канала: 15-20Мsps, BW <=10Mhz
3. Триггер синхронизации. Уровень вх. сигнала при котором начинается "складирование".
4. Запись накопленных данных для каждого канала на флешку, после срабатывания триггера канала, в диапазоне от -100 000 до + 15 000 000 выборок.

На ум приходит следующая базовая концепция:

Берем LPC4370 с 80Msps АЦП, используем 3 пина входа ADCHS, постоянно записываем в SDRAM через FIFO DMA данные каждого канала в отдельно выделенные 3 сектора памяти. По срабатыванию соотв триггера с соотв. канала начинаем заполнение сектора до момента когда в секторе останется 100 000 выборок ("старых"), останавливаем соотв. канал DMA и сливаем соотв. сектор из SDRAM на флешку.

Не смотря на дешевизну решения, видимо тут будут проблемы с мультиплексированием между пинами входа АЦП, возможность выделения отдельных секторов под каждый АЦП в памяти и прочие... MK Поддерживает Automatic high/low threshold detection, что видимо позволит не применять отдельные компараторы и ЦАП, но дополнительную, исчерпывающую инфу по АЦП найти не удалось.

Вторая концепция: брать три отдельных 20Msps АЦП и через любой Cortex M3 + SDRAM (64MB) обрабатывать данные, эта схема подороже, + нужно организовать схему синхронизации. Но возможно затраты нейронов на прогр. часть будут ниже.

Хотелось бы обсудить. Если что то упустил из требований готов ответить.

[scifi]

Не смотря на дешевизну решения, видимо тут будут проблемы с мультиплексированием между пинами входа АЦП

Этот вопрос затронут в мануале. Проблемы возможны, но только жизнь покажет, преодолимы они или нет. В крайнем случае можно поставить 3xLPC4370 - всё равно это дешевле и проще, чем 3 внешних быстрых АЦП.
Кстати, ещё интересен вопрос, насколько значительными будут наводки от сигналов SDRAM на АЦП. Тем более, что в худшем случае нужно будет прокачивать 120 МБайт/с.

...возможность выделения отдельных секторов под каждый АЦП в памяти

Нет такой проблемы. Но схема пересылки данных будет нетривиальная. Не получится на лету загонять данные из АЦП прямо в SDRAM. Придётся делать промежуточный буфер в ОЗУ на чипе. Ну и ловко жонглировать всем этим на лету.

MK Поддерживает Automatic high/low threshold detection, что видимо позволит не применять отдельные компараторы и ЦАП

Будет вырабатываться прерывание по событию срабатывания триггера. Там хитрость только в том, чтобы минимизировать неточность определения времени, вызванную неопределённостью времени входа в обработчик прерывания.

...дополнительную, исчерпывающую инфу по АЦП найти не удалось.

По всем вопросам, которые вы затронули, я видел вполне достаточную информацию.

[_pv]

По всем вопросам, которые вы затронули, я видел вполне достаточную информацию.

очень хотелось бы узнать какая у АЦП в lpc4370 на самом деле аналоговая полоса, в даташите ничего кроме входной ёмкости в 4.5 пФ не указано.

[scifi]

очень хотелось бы узнать какая у АЦП в lpc4370 на самом деле аналоговая полоса, в даташите ничего кроме входной ёмкости в 4.5 пФ не указано.

Ещё указано входное сопротивление (5 кОм). Собственно, RC и задаёт полосу.

[blackfin]

Собственно, RC и задаёт полосу.

Параллельное соединение R_вх и C_вх полосу не задает, КМК.

[_pv]

Ещё указано входное сопротивление (5 кОм). Собственно, RC и задаёт полосу.

Параллельное соединение R_вх и C_вх полосу не задает, КМК.

да 5кОм это не немного не то R, которое задаёт полосу,
правда вот щёлканье сэмплирующей ёмкостью (если под 4.5пФ она подразумевалась) на частоте 80МГц даёт входной импеданс 400Ом, если остальные 4.5кОма - всё-таки последовательное сопротивление ключей, то АЦП на 80Мспс с входной полосой всего 6МГц не самый лучший выбор для осциллографа.
ну и судя по отсутсвию нормальной информации в даташите там похоже не всё хорошо, иначе на первой же странице указали бы какой у них замечательный встроенный АЦП.

по поводу мультиплексирования каналов: есть такой проект airspy, там обещают 20МГц по двум каналам (IQ), с полосой по 10МГц.

с другой стороны, lpc4370 конечно здорово что за 10-12$ получаем сразу МК с усб, контроллером памяти и АЦП,
но можно взять FT601Q - 8$, пару АЦП AD9609 или похожих и напрямую гнать до 200-300МБ/с по USB3 прямо в ПК. получится не сильно дороже, зато с полосой 700МГц можно и что-нибудь поинтереснее сделать.

[scifi]

правда вот щёлканье сэмплирующей ёмкостью (если под 4.5пФ она подразумевалась) на частоте 80МГц даёт входной импеданс 400Ом

Там должен быть входной буфер. Во всяком случае, во внешних флэш-АЦП он имеется.

[_pv]

Там должен быть входной буфер. Во всяком случае, во внешних флэш-АЦП он имеется.

что ж это за буфер такой, у которого вход всего 5кОм, тем более для 12-ти разрядного АЦП? и там не флэш АЦП, на 12-то разрядов.
нормального описания самого АЦП нет и "По всем вопросам, которые вы затронули, я видел вполне достаточную информацию" всё-таки несколько не соответствует действительности.

[scifi]

что ж это за буфер такой, у которого вход всего 5кОм, тем более для 12-ти разрядного АЦП?

А вот хотя бы такой (см. приложенную картинку).

и там не флэш АЦП, на 12-то разрядов.

Это не я придумал, это в мануале написано:

The A/D convertor architecture is a flash convertor type with differential inputs.

Эскизы прикрепленных изображений