Модуль SFM-2A250-2D1000

Фотографии модуля

Субмодуль SFM-2A250-2D1000

Функциональная блок-схема

Документация

Краткое описание (2.1 Мб)

Программное обеспечение

IP-ядра
- ADC контроллер

Основные характеристики

Два канала АЦП: 16 бит 250 МГц
Два канала ЦАП: 16 бит 1000 МГц
Аналоговая полоса тракта: АЦП до 600 МГц, ЦАП до 500 МГц
Широкий выбор предустанавливаемых входных/выходных фильтров
Тракт АЦП с программируемым коэффициентом усиления −11...+20 дБ
Встроенный высокостабильный опорный генератор
Вход SSMC внешнего опорного тактирования ФАПЧ, вход синхронизации ЦАП
Программное управление настройками АЦП, ЦАП и схемой тактирования
Поддержка исполнения с разъёмом FMC LPC по одному каналу АЦП/ЦАП
Форм-фактор FMC одиночной ширины с воздушным или кондуктивным охлаждением

Описание

Особенности

Субмодуль SFM-2A250-2D1000 выполнен в соответствии со стандартом ANSI/VITA 57.1-2008 FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard и предназначен для использования в составе несущих модулей стандартов: AdvancedMC, VPX, PCI/PCIe, CompactPCI для двухканальной оцифровки аналоговых радиосигналов с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации до 250 МГц и формирования радиосигналов по двух независимым каналам с разрядностью 16 бит и частотой дискретизации до 1000 МГц.

Аналого-цифровой тракт субмодуля построен на базе 16-ти разрядных АЦП AD9467 производства Analog Devices (AD), цифро-аналоговый — на базе 16-ти разрядных интерполирующих ЦАП DAC5681Z фирмы Texas Instruments (TI).

Гибкая схема узла тактирования на базе предварительной ФАПЧ с малошумящими ГУН 1000 МГц, управляемая по последовательному интерфейсу SPI, позволяет работать как с источником внешнего тактирования частотой от 10 МГц до 200 МГц, так и от встроенного высокостабильного опорного генератора с номиналом частоты 25 МГц.

Реализованная схема синхронизации субмодуля облегчает построение многоканальных систем, при этом поддерживается как синхронизация со стороны передней панели, так и с объединительной платы системы через разъём FMC.

Высокая производительность

Высокие частота дискретизации и разрядность, высокопроизводительный интерфейс передачи данных FMC, наряду с широкой полосой пропускания аналоговых трактов (до 900 МГц для АЦП и 500 МГц для ЦАП) обуславливает преимущественное предназначение субмодуля для широкополосных систем связи (LTE, WCDMA, WiMAX), радиолокации, включая ФАР, а также многоканальных систем связи с разнесенными антеннами — MIMO.

Широкая линейка устанавливаемых входных фильтров, как нижних частот, так и полосовых, а также возможность программирования размаха сигнала в полной разрядной сетке АЦП, упрощают стыковку трактов АЦП/ЦАП с аналоговыми оконечными трактами оборудования Заказчика.

Области применения

Основное предназначение субмодуля: цифровой радиоприём сигналов СВЧ, широкополосные системы связи, радиолокация, радиоизмерения СВЧ.

Технические характеристики

Аналого-цифровое преобразование

АЦП на базе AD9467 AD:
- количество каналов: 2;
- разрядность: 16 бит (выход данных: параллельный, LVDS);
- частота дискретизации: 250 МГц;
- уровень входного сигнала в полной разрядной сетке: от −10 до +21 дБ, программируемый с шагом 0,5 дБ, SSMC; (Согласовывается при заказе)
- аналоговая полоса тракта (по −3 дБ): 0,5...600 МГц;
- динамический диапазон: 92 дБ (97 МГц), 91 дБ (210 МГц); (Согласовывается при заказе)
- отношение сигнал/шум: 74 дБ (97 МГц), 72 дБ (210 МГц); (Согласовывается при заказе)
- программируемое смещение нуля АЦП, в пределах ±127 единиц младшего разряда;
- поддержка настройки регистров АЦП через SPI c FMC.

Цифро-аналоговое преобразование

ЦАП на базе DAC5681Z TI:
- количество каналов: 2;
- разрядность: 16 бит (выход данных: параллельный, LVDS);
- частота дискретизации: 1000 МГц;
- аналоговая полоса тракта (по −3 дБ): 9...500 МГц;
- выходной размах: 1 В на нагрузке 50 Ом, разъём SSMC;
- отношение сигнал/шум: 61 дБ (70 МГц), 56 дБ (180/300 МГц); (Согласовывается при заказе)
- встроенные интерполирующие x2, x4 КИХ-фильтры;
- встроенное входное FIFO на 8 отсчетов;
- поддержка конфигурации ЦАП через SPI c разъёма FMC.

Отладочные интерфейсы

SPI настройки АЦП, ЦАП и узла ФАПЧ (разъём FMC), поддержка SPI реализована на CPLD Xilinx XC2C64A
JTAG конфигурации CPLD (разъём FMC)

Фильтры по входу АЦП, выходу ЦАП

Выбор ФНЧ с частотой среза, МГц: 50; 70; 83; 105; 120; 137; 158; 176; 190; 216; 264; 288; 320; 340; 470
Выбор полосовых фильтров на частоты, МГц: 75–135; 60–90; 95–180; 120–150; 120–210; 160–185; 175–237; 212–228; 190–250; 186–340; 230–297; 268–282; 260–310; 292–490; 404–426; 624–680

Интерфейс FMC

Разъём FMC HPC Samtec 400 контактов
Поддержка межмодульной высоты: 10 мм (8,5 мм по заказу)
Вывод данных/тактирования АЦП в стандарте LVDS через шины LA (в варианте исполнения LPC), HA — HPC FMC
Ввод данных/тактирования ЦАП в стандарте LVDS через шины LA (в варианте исполнения LPC), HA — HPC FMC
Ввод/вывод сигнала синхронизации ЦАП с FMC через линии CLK1_BIDIR/CLK2_BIDIR, LVDS
Вывод общего сигнала LVDS тактирования АЦП/ЦАП через линию CLK0_M2C (250 МГц)
Подключение сигналов шины SPI и цифрового порта к линиям шины HA, стандарт КМОП 2,5 В
Поддержка JTAG 3,3 В программирования CPLD
Поддержка шины I²C для EEPROM IPMI
Соответствие спецификации FMC по требованиям к питающим напряжениям и токам нагрузки субмодуля
Уровень напряжения по линиям VADJ/VIO_B_M2C от +1,2 В до +3,3 В

Цифровой порт ввода/вывода

Двунаправленных линий ввода/вывода с индивидуальным переключением направления передачи: 6
Сигнальный стандарт КМОП/ТТЛ 3,3 В с током до 12 мА
Задержка распространения вход/выход менее 7 нс
Разъём передней панели Micro-D от фирмы Molex (9 контактов с винтовой фиксацией)

Тактирование и синхронизация

Опорный кварцевый генератор 25 МГц 0,3 ppm
Малошумящий ГУН 1000 МГц/20 ppm
ФАПЧ с управлением через SPI на базе CDCM7005 TI
Поддержка внешнего тактирования в диапазоне частот 10...200 МГц, разъём SSMC при нагрузке 50 Ом
Поддержка синхронизации ЦАП внешним сигналом через разъём передней панели SSMC, либо с разъёма FMC

Соответствие стандартам

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

Энергопотребление

Потребляемая мощность FMC модуля: не более 13 Вт (Согласовывается при заказе)
Распределение потребляемой мощности по линиям питания:
- +12 В (12P0V FMC): до 0,75 А (9 Вт);
- +3,3 В (3P3V FMC): до 0,91 А (3 Вт);
- +3,3 В (3P3V_AUX FMC): до 0,03 А (0,1 Вт);
- +2,5 В (VADJ 2,5V): до 0,16 А (0,4 Вт).

Условия эксплуатации

Охлаждение: воздушное или кондуктивное
Диапазон рабочих температур: коммерческий (0...+50 °С) и индустриальный (−40...+70 °С)
Температура хранения: −40...+85 °С
Влажность: 10–95 % без конденсата

Размеры

Форм-фактор: FMC одиночной ширины c задействованием областей 1–3
Поддержка кондуктивного охлаждения через область вторичного термо-интерфейса
Межмодульная высота: 10 или 8,5 мм
Размеры: 84 × 69 мм

Назад в раздел