Модуль SFM-16A125

Изделие в разработке

Фотографии модуля

Нет фотографий

Функциональная блок-схема

Документация

Краткое описание (587.4 Кб)

Программное обеспечение

IP-ядра
- ADC контроллер

Основные характеристики

Шестнадцать каналов АЦП 16 бит с синхронным тактированием до 125 МГц
Аналоговая полоса пропускания тракта: от 0 до 200 МГц
Интерфейс данных АЦП JESD204B до 5 Гбит/с в линии
Встроенный высокостабильный опорный генератор синтезатора частоты АЦП, вход внешнего опорного синтезатора тактирования
Входы внешнего синхронизации АЦП в многоплатных системах
Гибкие варианты подключения источников сигнала
Форм-фактор FMC одиночной ширины с воздушным или кондуктивным охлаждением

Описание

Особенности

Субмодуль SFM-16A125 выполнен в соответствии со стандартом ANSI/VITA 57.1-2008 FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard и предназначен для использования в составе несущих модулей AdvancedMC, VPX, PCI/PCIe, CompactPCI для многоканальной синхронной оцифровки аналоговых радио- и видеосигналов с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации 125 МГц.

Субмодуль построен на базе четырехканальных 16-разрядных АЦП AD9656 Analog Devices (AD) с частотой дискретизации от 40 до 125 МГц. Входные тракты АЦП выполнены с использованием широкополосных операционных усилителей с высоким динамическим диапазоном, типовой размах входного сигнала в полной разрядной сетке АЦП составляет 2 В/50 Ом, входы в соответствии с опцией поставки могут быть сконфигурированы как «открытые» или «закрытые» по постоянному току.

Предусмотрено несколько вариантов подключения источников входных сигналов АЦП субмодуля через единый разъём передней панели (см. опции поставки): с использованием разветвителя на независимые коаксиальные разъёмы типа SMA/SSMC кабелями необходимой длины, шлейфовое соединение посредством микрокоаксиального кабеля или соединение посредством промежуточной объединительной платы c пользовательскими разъёмами необходимого типа.

Микросхемы АЦП субмодуля имеют общее синхронное тактирование от встроенного синтезатора частоты LMK04828 Texas Instruments (TI), предусмотрена возможность подстройки фазы тактовых сигналов микросхем АЦП с шагом 25 пс. Реализовано два варианта опорного тактирования синтезатора частоты: от встроенного термокомпенсированного генератора 25 МГц либо внешнее через разъём передней панели сигналом частотой от 10 до 250 МГц. Для поддержки многоплатной синхронизации субмодулей АЦП предусмотрен тракт внешней синхронизации с входом логического сигнала через разъем передней панели.

На субмодуле реализован последовательный интерфейс данных микросхем АЦП в соответствии со стандартом JESD204B, предполагающий установку на несущем модуле FPGA с поддержкой гигабитных последовательных интерфейсов. Каждая из микросхем АЦП обеспечивает передачу оцифрованных данных по двум линиям с пропускной способностью каждой до 5 бит/с.

Области применения

Основное предназначение субмодуля: многоканальный цифровой радиоприём, радиолокация, измерительная техника.

Технические характеристики

Аналого-цифровое преобразование

АЦП на базе счетверенных микросхем AD9656 производства AD:
- количество каналов: 16;
- разрядность: 16 бит;
- диапазон частот дискретизации: 40...125 МГц;
- размах входного сигнала: ±1,0 на входной нагрузке 50 Ом;
- аналоговая полоса тракта (по −3 дБ):
  - «открытый» вход: 0...250 МГц;
  - «закрытый» вход: 0,02...250 МГц.
- динамический диапазон (SFDR): 85 дБн (10 МГц), 83 дБн (70 МГц), 79 дБ (140 МГц); Параметр (данные) уточняется
- отношение сигнал/шум (SNR): 74 дБ (10 МГц), 72 дБ (70 МГц), 70 дБ (140 МГц); Параметр (данные) уточняется
- выход данных: CML, по две дифференциальные пары на канал, до 5 Гбит/с в паре, соответствие JESD204B с поддержкой кодирования 8b/10b и дополнительным скремблированием;
- поддержка настройки регистров АЦП через I²C с FMC.
Единый разъём передней панели 3М Mini Delta Ribbon с поддержкой различных вариантов подключения входных источников (см. опции поставки).

Тактирование и синхронизация

Синтезатор частоты LMK04828 производства TI
Диапазон частот дискретизации АЦП 40...125 МГц
Межканальный разброс сигналов тактирования не более 100 пс
Типовой межканальный разброс сигналов тактирования 200 пс, с возможностью подстройки с шагом 25 пс
Опорный кварцевый генератор синтезатора 25 МГц 0,3 ppm
Вход внешнего опорного тактирования синтезатора частотой 10...200 МГц, размах сигнала 1 В на нагрузке 50 Ом
Поддержка синхронизации микросхем АЦП субмодуля через разъём FMC, сигнал КМОП с уровнем VADJ
Вход внешней межплатной синхронизации: однополярный сигнал LVCMOS амплитудой до 3 В, входное сопротивление коммутируемое 50 Ом 1 кОм
Входы внешнего опорного тактирования и синхронизации выведены на единый со входами АЦП разъём передней панели 3М Mini Delta Ribbon с возможностью подключения источников тактирования и синхронизации разъёмами SMA/SSMC через разветвитель (см. опции поставки)

Сервисные функции

Последовательный интерфейс I²C FMC управления АЦП, синтезатором и схемой синхронизации субмодуля
I²C EEPROM идентификации субмодуля IPMI
Встроенный мониторинг параметров питающих напряжений и температуры печатной платы субмодуля через I²C FMC

Соответствие стандартам

ANSI/VITA 57.1-2008 FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard

Интерфейс FMC

Разъём FMC HPC Samtec 400 контактов
Поддержка межмодульной высоты: 10 мм
Вывод данных АЦП через линии последовательного гигабитного интерфейса FMC DP_M2C[7:0]
Поддержка сопровождающего тактирования приёмопередатчиков MGT через линию GBCLK0_M2C
Подключение сигналов синхронизации АЦП JESD204B SYNCINB посредством линий шины LA в стандарте LVDS
Вывод тактовых сигналов синтезатора частоты REFCLK и SYSREF через линии CLK0_M2C и LA0_СС в стандарте LVDS
Подключение сигналов межкристальной синхронизации АЦП посредством линий шины LA в стандарте LVDS
Поддержка шины I²C управления устройствами субмодуля, сигнальные уровни 3,3 В
Поддержка сигналов присутствия и географической адресации
Соответствие спецификации FMC по требованиям к питающим напряжениям и токам нагрузки субмодуля
Генерация сигнала PG_M2C стабильности вторичных питающих напряжений

Энергопотребление

Потребляемая мощность FMC модуля: не более 5 Вт
Распределение потребляемой мощности по линиям питания:
- +12 В (12P0V FMC): до 0,42 А (5 Вт);
- +3,3 В (3P3V_AUX FMC): до 0,03 А (0,1 Вт).

Условия эксплуатации

Охлаждение: воздушное или кондуктивное
Диапазон рабочих температур: коммерческий (0...+50 °С) и индустриальный (−40...+70 °С) (Согласовывается при заказе)
Температура хранения: −50...+85 °С
Влажность: до 85 % без влагозащитного покрытия, до 98 % с опциональным влагозащитным покрытием

Размеры

Форм-фактор: FMC одиночной ширины c задействованием областей 1 и 2
Межмодульная высота: 10 мм
Размеры печатной платы: 76,5 × 69 мм
Поддержка кондуктивного охлаждения через область вторичного термо-интерфейса

Назад в раздел