數(shù)字電子示波器與波形數(shù)字化器的比較
2013/12/27 9:43:46
測試測量儀器公司和自動(dòng)測試系統(tǒng)公司都有波形數(shù)字化器,產(chǎn)品的實(shí)時(shí)帶寬覆蓋低頻至射頻,型號(hào)多種多樣。值得注意,波形數(shù)字化器供應(yīng)商如國家儀器公司(NI),它在自主開發(fā)的PXI儀器總線的平臺(tái)上配合Lab VIEW圖形編程軟件,構(gòu)成的數(shù)據(jù)采信系統(tǒng)在自動(dòng)測試系統(tǒng)和自動(dòng)化測量中占有重要地位。另外一家ZTEC儀器公司是專業(yè)模擬數(shù)字化器供應(yīng)商,它的特點(diǎn) 是既能夠供應(yīng)PC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模擬,還能夠供應(yīng)測量儀器標(biāo)準(zhǔn)總線的模塊。最高指標(biāo)的波形數(shù)字化器采用取樣率4GS/S、分辨率8位、實(shí)時(shí)帶寬1GHz的ADC芯片。
由于波形數(shù)字化器模擬的電路構(gòu)成并不復(fù)雜,市場供應(yīng)的ADC芯片種類很多,特別是信息技術(shù)和移動(dòng)通信產(chǎn)品,都需要處理視頻信號(hào),從而推動(dòng)視ADC芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。著名的德州儀器公司(TI)、模塊器件公司(ADI)等有多種ADC系列芯片供應(yīng),性價(jià)比相當(dāng)高。如果我們在設(shè)計(jì)自動(dòng)測試系統(tǒng)時(shí)需要專用的波形數(shù)字化器模擬。除了采購現(xiàn)成產(chǎn)品以外,亦可考慮自行設(shè)計(jì)。特別是取樣率200MS/S、分辨率16位、實(shí)時(shí)帶寬100MHz的ADC芯片,由于應(yīng)用面廣,無論在無線通信、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)手機(jī)、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)圖像、數(shù)據(jù)采集、測試測量等領(lǐng)域都需要大量產(chǎn)品。以德州儀器公司的ADS548X系列ADC芯片為例,它具有以下特點(diǎn):
·最高取樣率200MS/S,帶寬100MHz
·分辨率16位,滿量程的背境噪聲78dB
·無雜散頻率的動(dòng)態(tài)范圍95dBc
·片上高阻抗的差分緩沖輸入放大器
·高效率的低壓差分信號(hào)(LVDS)的數(shù)字輸出
·供電電壓+5V和+3V,功率耗散70mW
·64引腳QFN-64封裝,占位面積9×9mm
·溫度范圍-40至85℃
ADS548X系列ADC芯片的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示,從圖中可見,輸入信號(hào)INP、INM經(jīng)過緩沖輸入級(jí)放大后,由16位ADC模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的取樣時(shí)鐘作時(shí)分取樣。再經(jīng)數(shù)字修正和整形,樣本值送入8組低壓差分放大,由數(shù)據(jù)線D0、D2和D14輸出至后級(jí)存儲(chǔ)器。
ADS548X芯片內(nèi)還有電源調(diào)節(jié)電路、基準(zhǔn)電壓、定時(shí)控制、工作方式控制等輔助功能塊。作為波形數(shù)字化器的前端芯片,ADS548X是集成度和性能較高的ADC并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,配合后端的緩沖存儲(chǔ)器和數(shù)字信號(hào)處理器,選擇信號(hào)采集系統(tǒng)的接口總線,即可構(gòu)成完整的波形數(shù)字化器模塊。德州儀器公司同時(shí)提供ADS548X芯片的評(píng)估實(shí)驗(yàn)板,作為業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)字信號(hào)處理器供應(yīng)商,有多種系列DSP芯片可供工程設(shè)計(jì)人員選擇,或者借助相應(yīng)DSP開發(fā)套件,簡化模塊的軟件設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)波形數(shù)字化器的快速設(shè)計(jì)和評(píng)估。
由于波形數(shù)字化器模擬的電路構(gòu)成并不復(fù)雜,市場供應(yīng)的ADC芯片種類很多,特別是信息技術(shù)和移動(dòng)通信產(chǎn)品,都需要處理視頻信號(hào),從而推動(dòng)視ADC芯片的開發(fā)和生產(chǎn)。著名的德州儀器公司(TI)、模塊器件公司(ADI)等有多種ADC系列芯片供應(yīng),性價(jià)比相當(dāng)高。如果我們在設(shè)計(jì)自動(dòng)測試系統(tǒng)時(shí)需要專用的波形數(shù)字化器模擬。除了采購現(xiàn)成產(chǎn)品以外,亦可考慮自行設(shè)計(jì)。特別是取樣率200MS/S、分辨率16位、實(shí)時(shí)帶寬100MHz的ADC芯片,由于應(yīng)用面廣,無論在無線通信、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)手機(jī)、雷達(dá)、醫(yī)學(xué)圖像、數(shù)據(jù)采集、測試測量等領(lǐng)域都需要大量產(chǎn)品。以德州儀器公司的ADS548X系列ADC芯片為例,它具有以下特點(diǎn):
·最高取樣率200MS/S,帶寬100MHz
·分辨率16位,滿量程的背境噪聲78dB
·無雜散頻率的動(dòng)態(tài)范圍95dBc
·片上高阻抗的差分緩沖輸入放大器
·高效率的低壓差分信號(hào)(LVDS)的數(shù)字輸出
·供電電壓+5V和+3V,功率耗散70mW
·64引腳QFN-64封裝,占位面積9×9mm
·溫度范圍-40至85℃
ADS548X系列ADC芯片的結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示,從圖中可見,輸入信號(hào)INP、INM經(jīng)過緩沖輸入級(jí)放大后,由16位ADC模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的取樣時(shí)鐘作時(shí)分取樣。再經(jīng)數(shù)字修正和整形,樣本值送入8組低壓差分放大,由數(shù)據(jù)線D0、D2和D14輸出至后級(jí)存儲(chǔ)器。
ADS548X芯片內(nèi)還有電源調(diào)節(jié)電路、基準(zhǔn)電壓、定時(shí)控制、工作方式控制等輔助功能塊。作為波形數(shù)字化器的前端芯片,ADS548X是集成度和性能較高的ADC并行模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,配合后端的緩沖存儲(chǔ)器和數(shù)字信號(hào)處理器,選擇信號(hào)采集系統(tǒng)的接口總線,即可構(gòu)成完整的波形數(shù)字化器模塊。德州儀器公司同時(shí)提供ADS548X芯片的評(píng)估實(shí)驗(yàn)板,作為業(yè)界領(lǐng)先的數(shù)字信號(hào)處理器供應(yīng)商,有多種系列DSP芯片可供工程設(shè)計(jì)人員選擇,或者借助相應(yīng)DSP開發(fā)套件,簡化模塊的軟件設(shè)計(jì)流程,實(shí)現(xiàn)波形數(shù)字化器的快速設(shè)計(jì)和評(píng)估。