以某高速實(shí)時(shí)頻譜儀為應(yīng)用背景,論述了5 Gsps采樣率的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成和設(shè)計(jì)要點(diǎn),著重分析了采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部分高速ADC(analog to digital,模數(shù)轉(zhuǎn)換器)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)采樣時(shí)鐘設(shè)計(jì)、模數(shù)混合信號(hào)完整性設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)和基于總線和接口標(biāo)準(zhǔn)(PCI Express)的數(shù)據(jù)傳輸和處理軟件設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上,采用Xilinx公司ISE軟件的在線邏輯分析儀(ChipScope Pro)測(cè)試了ADC和采樣時(shí)鐘的性能,實(shí)測(cè)表明整體指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。給出上位機(jī)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的結(jié)果,表明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集存儲(chǔ)功能。
標(biāo)簽: Gsps 高速數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2014-11-26
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本次在線座談主要介紹TI的高精度Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器的原理及其應(yīng)用,Delta-Sigma A/D轉(zhuǎn)換器在稱重儀器中,大量采用比例測(cè)量方法。
標(biāo)簽: Delta-Sigma 高精度 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-10-17
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介紹了以AL128 芯片為核心設(shè)計(jì)的一種將非標(biāo)準(zhǔn)視頻顯示模式轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電視視頻制式的視頻模式轉(zhuǎn)換器。對(duì)該視頻模式轉(zhuǎn)換器的工作原理、硬件構(gòu)成及設(shè)計(jì)思路等給以了詳細(xì)的介紹。
標(biāo)簽: VGA-TV 標(biāo)準(zhǔn) 轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-11-07
上傳用戶:集美慧
提出了一種應(yīng)用于CSTN-LCD系統(tǒng)中低功耗、高轉(zhuǎn)換速率的跟隨器的實(shí)現(xiàn)方案。基于GSMC±9V的0.18 μm CMOS高壓工藝SPICE模型的仿真結(jié)果表明,在典型的轉(zhuǎn)角下,打開2個(gè)輔助模塊時(shí),靜態(tài)功耗約為35 μA;關(guān)掉輔助模塊時(shí),主放大器的靜態(tài)功耗為24 μA。有外接1 μF的大電容時(shí),屏幕上的充放電時(shí)間為10 μs;沒(méi)有外接1μF的大電容時(shí),屏幕上的充放電時(shí)間為13μs。驗(yàn)證表明,該跟隨器能滿足CSTN-LCD系統(tǒng)低功耗、高轉(zhuǎn)換速率性能要求。
上傳時(shí)間: 2013-11-18
上傳用戶:kxyw404582151
訊號(hào)路徑設(shè)計(jì)講座(9)針對(duì)高速應(yīng)用的電流回授運(yùn)算放大器電流回授運(yùn)算放大器架構(gòu)已成為各類應(yīng)用的主要解決方案。該放大器架構(gòu)具有很多優(yōu)勢(shì),并且?guī)缀蹩蓪?shí)施于任何需要運(yùn)算放大器的應(yīng)用當(dāng)中。電流回授放大器沒(méi)有基本的增益頻寬產(chǎn)品的局限,隨著訊號(hào)振幅的增加,而頻寬損耗依然很小就證明了這一點(diǎn)。由于大訊號(hào)具有極小的失真,所以在很高的頻率情況下這些放大器都具有極佳的線性度。電流回授放大器在很寬的增益范圍內(nèi)的頻寬損耗很低,而電壓回授放大器的頻寬損耗卻隨著增益的增加而增加。準(zhǔn)確地說(shuō)就是電流回授放大器沒(méi)有增益頻寬產(chǎn)品的限制。當(dāng)然,電流回授放大器也不是無(wú)限快的。變動(dòng)率受制于晶體管本身的速度限制(而非內(nèi)部偏置(壓)電流)。這可以在給定的偏壓電流下實(shí)現(xiàn)更大的變動(dòng)率,而無(wú)需使用正回授和其它可能影響穩(wěn)定性的轉(zhuǎn)換增強(qiáng)技術(shù)。那么,我們?nèi)绾蝸?lái)建立這樣一個(gè)奇妙的電路呢?電流回授運(yùn)算放大器具有一個(gè)與差動(dòng)對(duì)相對(duì)的輸入緩沖器。輸入緩沖器通常是一個(gè)射極追隨器或類似的器件。非反向輸入是高阻抗的,而緩沖器的輸出(即放大器的反向輸入)是低阻抗的。相反,電壓回授放大器的2個(gè)輸入均是高阻抗的。電流回授運(yùn)算放大器輸出的是電壓,而且與透過(guò)稱為互阻抗Z(s)的復(fù)變函數(shù)流出或流入運(yùn)算放大器的反向輸入端的電流有關(guān)。在直流電情況下,互阻抗很高(與電壓回授放大器類似),并且隨著頻率的增加而單極滾降。
標(biāo)簽: 電流 運(yùn)算放大器
上傳時(shí)間: 2013-10-19
上傳用戶:黃蛋的蛋黃
摘要: 介紹了時(shí)鐘分相技術(shù)并討論了時(shí)鐘分相技術(shù)在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的作用。 關(guān)鍵詞: 時(shí)鐘分相技術(shù); 應(yīng)用 中圖分類號(hào): TN 79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 025820934 (2000) 0620437203 時(shí)鐘是高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 系統(tǒng)時(shí)鐘的性能好壞, 直接影響了整個(gè)電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)性能的越來(lái)越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時(shí)鐘設(shè)計(jì)上面。但隨著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將面臨一系列的問(wèn) 題。 1) 時(shí)鐘的快速電平切換將給電路帶來(lái)的串?dāng)_(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時(shí)鐘對(duì)電路板的設(shè)計(jì)提出了更高的要求: 我們應(yīng)引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號(hào)的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時(shí)鐘高于100MHz 的情況下, 應(yīng)使用高速芯片來(lái)達(dá)到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個(gè)系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時(shí)鐘相應(yīng)的電磁輻射(EM I) 比較嚴(yán)重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)高頻時(shí)鐘信號(hào)的處理應(yīng)格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號(hào)的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時(shí)鐘分相技術(shù), 以低頻的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高頻的處 理。 1 時(shí)鐘分相技術(shù) 我們知道, 時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期按相位來(lái)分, 可以分為360°。所謂時(shí)鐘分相技術(shù), 就是把 時(shí)鐘周期的多個(gè)相位都加以利用, 以達(dá)到更高的時(shí)間分辨。在通常的設(shè)計(jì)中, 我們只用到時(shí)鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時(shí)鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時(shí)間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時(shí)鐘分為4 個(gè)相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時(shí)間分辨就 可以提高為原來(lái)的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過(guò)用專門的延遲線或邏輯門延時(shí)來(lái)達(dá)到時(shí)鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準(zhǔn)確, 而且引起的時(shí)間偏移(Skew ) 和抖動(dòng) (J itters) 比較大, 無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間分辨。 近年來(lái)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時(shí)鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進(jìn)了時(shí)鐘分相技術(shù)在實(shí)際電 路中的應(yīng)用。我們?cè)谶@方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時(shí)間性能, 必須確保分相時(shí)鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設(shè)計(jì)中, 通常用一個(gè)低頻、高精度的 晶體作為時(shí)鐘源, 將這個(gè)低頻時(shí)鐘通過(guò)一個(gè)鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個(gè)較高頻率的、比較純凈的時(shí)鐘, 對(duì)這個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動(dòng)的分 相時(shí)鐘。 這部分電路在實(shí)際運(yùn)用中獲得了很好的效果。下面以應(yīng)用的實(shí)例加以說(shuō)明。2 應(yīng)用實(shí)例 2. 1 應(yīng)用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時(shí)鐘分為4 個(gè)相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時(shí)鐘信號(hào)并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時(shí), 為了準(zhǔn)確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時(shí)鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時(shí)鐘信號(hào)。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個(gè)bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個(gè)數(shù)據(jù) 幀的開頭有一個(gè)用于同步檢測(cè)的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時(shí)鐘信號(hào), 一般時(shí)間 分辨應(yīng)該達(dá)到1ö4 的時(shí)鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說(shuō), 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率應(yīng)在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多的困擾。 我們?cè)谶@里使用鎖相環(huán)和時(shí)鐘分相技術(shù), 將一個(gè)16MHz 晶振作為時(shí)鐘源, 經(jīng)過(guò)鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時(shí)鐘, 再經(jīng)過(guò)分相芯片AMCCS4405 分成4 個(gè)相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個(gè)相位的68MHz 時(shí)鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個(gè)。選擇的依據(jù)是: 在每個(gè)數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個(gè)8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個(gè)相位的時(shí)鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個(gè)時(shí)鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個(gè)指定位置最先檢測(cè)出這 個(gè)KWD, 就認(rèn)為下一相位的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關(guān))。 根據(jù)這個(gè)判別原理, 我們?cè)O(shè)計(jì)了圖4 所示的時(shí)鐘分相選擇電路。 在板上通過(guò)鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時(shí)鐘: 用這4 個(gè) 時(shí)鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認(rèn)為檢 出了KWD。將4 路相關(guān)器的結(jié)果經(jīng)過(guò)優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時(shí)鐘。這里, 我們運(yùn)用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對(duì)68MHz 的時(shí)鐘進(jìn)行了4 分 相, 成功地實(shí)現(xiàn)了同步時(shí)鐘的獲取, 這部分 電路目前已實(shí)際地應(yīng)用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分。高速的ADC 價(jià)格昂貴, 而且系統(tǒng)設(shè)計(jì) 難度很高。以前就有人考慮使用多個(gè)低速 圖5 分相技術(shù)應(yīng)用于采集系統(tǒng) ADC 和時(shí)鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時(shí)鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準(zhǔn)確, 時(shí)鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(dòng)(Aperture J itters) , 無(wú)法達(dá)到很 好的時(shí)間分辨。 現(xiàn)在使用時(shí)鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術(shù)應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術(shù)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時(shí)鐘分別作為ADC 的 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘, 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號(hào)經(jīng)過(guò) 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器(M EM )。各個(gè) 采集通道采集的是同一信號(hào), 不過(guò)采樣 點(diǎn)依次相差90°相位。通過(guò)存儲(chǔ)器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時(shí)鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達(dá)到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運(yùn)用時(shí)鐘分相技術(shù), 可以有效地用低頻時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于高頻時(shí)鐘的時(shí)間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中一些問(wèn)題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。
標(biāo)簽: 時(shí)鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時(shí)間: 2013-12-17
上傳用戶:xg262122
用ad9850激勵(lì)的鎖相環(huán)頻率合成器山東省濟(jì)南市M0P44 部隊(duì)Q04::00R 司朝良摘要! 提出了一種ad9850和ad9850相結(jié)合的頻率合成方案! 介紹了ad9850芯片ad9850的基本工作原理" 性能特點(diǎn)及引腳功能! 給出了以1!2345 作為參考信號(hào)源的鎖相環(huán)頻率合成器實(shí)例! 并對(duì)該頻率合成器的硬件電路和軟件編程進(jìn)行了簡(jiǎn)要說(shuō)明#關(guān)鍵詞! !!" 鎖相環(huán)頻率合成器數(shù)據(jù)寄存器
標(biāo)簽: 9850 ad 鎖相環(huán) 激勵(lì)
上傳時(shí)間: 2013-10-18
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德州儀器(TI)通過(guò)多種不同的處理工藝提供了寬范圍的運(yùn)算放大器產(chǎn)品,其類型包括了高精度、微功耗、低電壓、高電壓、高速以及軌至軌。TI還開發(fā)了業(yè)界最大的低功耗及低電壓運(yùn)算放大器產(chǎn)品選集,其設(shè)計(jì)特性可滿足寬范圍的多種應(yīng)用。為使您的選擇流程更為輕松,我們提供了一個(gè)交互式的在線運(yùn)算放大器參數(shù)搜索引擎——amplifier.ti.com/search,可供您鏈接至各種不同規(guī)格的運(yùn)算放大器。設(shè)計(jì)考慮因素為某項(xiàng)應(yīng)用選擇最佳的運(yùn)算放大器所要考慮的因素涉及到多個(gè)相關(guān)聯(lián)的需求。為此,設(shè)計(jì)人員必須經(jīng)常權(quán)衡彼此矛盾的尺寸、成本、性能等指標(biāo)因素。即使是資歷最老的工程師也可能會(huì)為此而苦惱,但您大可不必如此。緊記以下的幾點(diǎn),您將會(huì)發(fā)現(xiàn)選擇范圍將很快的縮小至可掌控的少數(shù)幾個(gè)。電源電壓(VS)——選擇表中包括了低電壓(最小值低于2.7V)及寬電壓范圍(最小值高于5V)的部分。其余運(yùn)放的選擇類型(例如精密),可通過(guò)快速查驗(yàn)供電范圍欄來(lái)適當(dāng)選擇。當(dāng)采用單電源供電時(shí),應(yīng)用可能需要具有軌至軌(rail-to-rail)性能,并考慮精度相關(guān)的參數(shù)。精度——主要與輸入偏移電壓(VOS)相關(guān),并分別考慮隨溫度漂移、電源抑制比(PSRR)以及共模抑制比(CMRR)的變化。精密(precision)一般用于描述具有低輸入偏置電壓及低輸入偏置電壓溫度漂移的運(yùn)算放大器。微小信號(hào)需要高精度的運(yùn)算放大器,例如熱電偶及其它低電平的傳感器。高增益或多級(jí)電路則有可能需求低偏置電壓。
標(biāo)簽: 放大器 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器 選擇指南
上傳時(shí)間: 2013-11-25
上傳用戶:1966649934
PCtoLCD2002字模轉(zhuǎn)換器
標(biāo)簽: PCtoLCD 2002 字模轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2014-01-25
上傳用戶:元宵漢堡包
十六位模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD7705+及其應(yīng)用
標(biāo)簽: 7705 AD 十六位 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
上傳時(shí)間: 2013-10-12
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