Schneller, höher, stärker oder wie man ein analoges Signal schnell digitalisiert

Einmal stieß ich auf den Befehl, ein Signal zu digitalisieren. Die Signalabtastrate betrug 50 kHz. Mit einem Handbuch aus dem Internet habe ich diese Aufgabe schnell gemeistert. Der Kunde war jedoch nicht in der Lage, aus dieser Geschwindigkeit herauszupressen, was er wollte, und beschloss, eine Bestellung für eine Frequenz von 50 MHz bekannt zu geben. Da die Frequenz des Signalwechsels von 0 auf 5 V nicht mehr als 10 MHz betrug, habe ich beschlossen, mich nicht um den Skin-Effekt zu kümmern, und die Bestellung aufgenommen.

Geschwindigkeitsdaten waren für mich neu und ich habe zwei Wochen gebraucht, um das Material zu studieren. Meine Lieblingsregel - das Problem nicht nur aus dem heraus zu lösen, was unter meinen Füßen liegt, hat mir sehr geholfen.

Da der größte Teil meiner Arbeit mit der Verwendung von stm32F1XX zu tun hatte, begann ich, die Möglichkeit einer Zusammenarbeit mit diesem bestimmten Hersteller zu untersuchen. Das erste, was ich abgewiesen habe, ist stm32f4XX. Tatsache ist, dass die Abtastfrequenz auch bei gleichzeitig koordiniertem Betrieb von drei Hochgeschwindigkeits-ADCs nicht mehr als 7,2 MHz beträgt.

Zu Beginn habe ich den ADC gewählt: AD6645. Diese Serie kann mit einer Abtastfrequenz von bis zu 120 MHz arbeiten. Ich habe bei 80 MHz gewählt: AD6645-80. Nun bleiben zwei ungelöste Probleme:

- wie man taktet;
- wie man ein Signal empfängt.

Option 1. FPGA.

Vorteile:
- funktioniert schnell;
- flexibel ändern.

Nachteile:
- teuer, was ich brauchte, war von 500 Dollar pro Stück;
- große Dimensionen, ab 200 Beinen und einer Breite von 30 mm dyganali;
- ungewohntes Umfeld und Arbeitsprinzipien für mich.

In dieser Hinsicht ist das Gerät klein, dann lag die endgültige Entscheidung genau an den Abmessungen.

Option 2. TTL / HCMOS-Generator + FIFO /

Pros:
- Sie können jeden Endempfänger verwenden, sogar einen 8-Bit-Prozessor;
- In Summe günstiger als FPGA.

Nachteile:
- mehr Details und folglich mehr Verbindungen von digitalen Hochfrequenzsignalen.

Nachdem ich die Vor- und Nachteile abgewogen hatte, begann ich nach Details zu suchen. Viele werden gefragt, warum die Suche sofort ist. Ja, weil viele Dinge bei solchen Frequenzen funktionieren, entweder sehr teuer oder 3-5 Monate, die Lieferzeit oder eine Charge von 100 Stück (Preis für ein Stück ab 50 US-Dollar).

Gesamt:
- ADC AD6645;
- IDT72V06;
- FXO - HC 5 3 6 R;
- STM32F103RET8.

Funktionsprinzip:

1. Der Prozessor schaltet den FXO - HC536R - Generator für 1 ms ein.
2. Der Generator taktet den AD6645 - ADC - Betrieb. An der Vorderkante des Generators beginnt der ADC mit der Digitalisierung.
3. Am Ende der Arbeit stellt der ADC einen niedrigen Pegel für das Bein TROCKEN ein.
4. Leg-W-FIFO ist mit dem DRY ADC-Leg verbunden. Wenn eine niedrige ADC-Front auf dem Bein erscheint, schreibt der DRY FIFO Daten in den internen Speicher.
5. Als nächstes entnimmt der Prozessor Daten aus dem FIFO.

Das Anschlussschema ist in der Abbildung dargestellt.



Danke für die Aufmerksamkeit.

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