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FEP子卡篇-DAQ9481 FEP 250M ADCDAC数据采集卡

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版本信息:

版本

REV2018

时间

05/22/2018

FEP子卡-DAQ9481 FEP 250M ADCDAC数据采集卡

电子版自学资料

常州一二三电子科技有限公司

溧阳米联电子科技有限公司

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版本

时间

描述

Rev2018

2018-06-01

初始版本

版权声明:

本手册版权归常州一二三电子科技有限公司/溧阳米联电子科技有限公司所有,并保留一切权利,未经我司书面授权,擅自摘录或者修改本手册部分或者全部内容,我司有权追究其法律责任。

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目录

FEP子卡篇-DAQ9481 FEP 250M ADCDAC数据采集卡..................................................................................... 1

DAQ9481 250M数据采集卡.................................................................................................................................. 5

1.1采集模块介绍................................................................................................................................................. 5

1.1.1模块介绍............................................................................................................................................... 5

1.1.2模块功能参数........................................................................................................................................ 6

1.2 模块使用....................................................................................................................................................... 7

1.2.1 SMC引脚分配...................................................................................................................................... 7

1.2.2模块FEP排母引脚分配......................................................................................................................... 7

1.2.3 FEP子卡安装....................................................................................................................................... 9

1.3模块原理图................................................................................................................................................... 10

1.4 dac_ramp 三角波测试程序............................................................................................................................. 11

1.4.1 dac_ramp DAC程序测试结果............................................................................................................... 11

1.4.2 loopback程序测试结果........................................................................................................................ 12

1.4.3 rev_loopback程序测试结果.................................................................................................................. 13

DAQ9481 250M数据采集卡

1.1采集模块介绍

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1.1.1模块介绍

DAQ2018001模块是米联客推出的一款新型的AD/DA模数采集模块,专门针对高速低功耗领域数据采集应用。

模块AD部分采用ADI公司的AD9481模数转换器:AD9481是一款8位单芯片模数转换器(ADC),专门针对高速和低功耗进行了优化。该产品尺寸小且易于使用,转换速率为250 MSaps,模拟输入范围1Vpp,积分非线性±0.26LSB(典型值),差分非线性±0.35LSB(典型值),在整个工作范围内都具有出色的线性度和动态性能,最高速率下功耗小于450mW。为获得最佳的SFDR性能,模块内置了单端-差分变换电路并在输入端口处提供跟随缓冲电路,输入信号峰峰值不应大于1Vpp,偏置电压在0.7V左右为宜,超出范围采样波形将产生削波失真,严重的可能造成模块损坏。信号输入范围 0.2-1.2V。

模块DA部分采用ADI公司的AD9751数模转换器:AD9751是一款双路复用端口、高速、单通道、10位CMOS DAC,其中集成一个高品质10位TxDAC+内核、一个基准电压源和数字接口电路,25MHz单频输出时无杂散动态范围64dB,满幅输出电流2mA~20mA,采用48引脚小型LQFP封装。转换精度高、速度快、功耗小、成本低。它提供出色的交流和直流性能,同时支持最高300 MSPS的更新速率,最高速率下功耗约150mW。为方便使用,模块内置了电流-电压转换电路将AD9751输出的差分电流信号转换为电压信号方便使用示波器观察,典型的输出信号偏置点在1.6V左右,输出信号峰峰值最高约为2.23V,可直接驱动50Ω负载。

模块CLK部分使用TI公司的低相噪时钟综合与分配器CDCM61004产生3路同相位的250MHz低相噪时钟,分别用于驱动ADC、DAC芯片并通过FEP扩展接口为母板提供一路随路时钟,总周期抖动约500fs,可以满足高速高精度采样要求。

1.1.2模块功能参数

ADC和DAC单独使用,不能将模块的ADC采样数据转给DAC,因为AD9481和AD951输入电压范围不一样。

模数转换(ADC

模块主芯片

AD9481

通道数

单通道

AD转换位数

8位

AD转换速率

250 MSPS

温度范围

-40°C至+85°C(工业温度)

封装

TQFP-44

数模转换(DAC

模块主芯片

AD9751

通道数

单通道

AD转换位数

10位

AD转换速率

300 MSPS(板卡上工作在250MSaps)

温度范围

-40°C至+85°C(工业温度)

封装

小型LQFP-48

模块参数

输入电压

模块PCB层数

4层

模块接口

FEPX2,FEP规格60PIN,间距0.8mm

输入接口

2路SMA(用SMA线可以直接连接到示波器)

模块尺寸

50.0(mm)X40.9(mm)

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1.2 模块使用

模块介绍DAQ模块外接引脚定义和模块连接。用户在开发板上使用时,请根据实际情况进行管脚分配。使用米联客开发板用户,请查看对应开发板的ADC模块使用工程文件。

1.2.1 SMC引脚分配

引脚号

引脚名称

描述

备注

J1

J1

模拟输入端

I

J2

J2

数字输出端

O

1.2.2模块FEP排母引脚分配

注1:FEP1A A1~A30

引脚号

引脚名称

描述

备注

A1

+5V_IN

电源

A2

GND

A3

GND

A4

PEN

低功耗关断

I

A5

PLL_CE

使能

I

A6

PLL_nRST

复位

I

A7

D6A

数据输出位 6--通道A

O

A8

D7A

数据输出位 7 (MSB)--通道A

O

A9

ADC_PD

省电模式 选择

O

A10

D7B

数据输出位7 (MSB)--通道B

O

A11

D6B

数据输出位6--通道B

O

A12

GND

A13

D2B

数据输出位2--通道B

O

A14

D3B

数据输出位3--通道B

O

A15

D5B

数据输出位5--通道B

O

A16

D4B

数据输出位4--通道B

O

A17

DAC_RESET

内部时钟分频器复位

I

A18

DAC_PLL_LOCK

锁相

O

A19

DAC_P1B9

数据输入位9--端口1

I

A20

DAC_P1B8

数据输入位8--端口1

I

A21

GND

A22

DAC_P1B7

数据输入位7--端口1

I

A23

DAC_P1B6

数据输入位6--端口1

I

A24

DAC_P1B5

数据输入位5--端口1

I

A25

DAC_P1B4

数据输入位4--端口1

I

A26

DAC_P1B1

数据输入位1--端口1

I

A27

DAC_P1B2

数据输入位2--端口1

I

A28

DAC_P1B3

数据输入位3--端口1

I

A29

DAC_P1B0

数据输入位0--端口1

I

A30

GND(TP19)

地(测试点)

注2:FEP1A B1~B30

引脚号

引脚名称

描述

备注

B1

+5V_IN (TP18)

电源(测试点)

B2

GND

B3

GND

B4

D5A

数据输出位 5--通道A

O

B5

D4A

数据输出位 4--通道A

O

B6

D3A

数据输出位 3--通道A

O

B7

D2A

数据输出位 2--通道A

O

B8

D1A

数据输出位 1--通道A

O

B9

D0A

数据输出位 0(LSB)--通道A

O

B10

未使用

B11

未使用

B12

GND

B13

DB0

数据输出位 0(LSB)--通道B

O

B14

DB1

数据输出位 1--通道B

O

B15

PLD_CLK_p

差分输出时钟--p

O

B16

PLD_CLK_n

差分输出时钟--n

O

B17

DCO_p

数据时钟输出-p

O

B18

DCO_n

数据时钟输出-n

O

B19

DAC_P2B9

数据输入位9--端口2

I

B20

DAC_P2B8

数据输入位8--端口2

I

B21

GND

B22

DAC_P2B6

数据输入位6--端口2

I

B23

DAC_P2B7

数据输入位7--端口2

I

B24

DAC_P2B5

数据输入位5--端口2

I

B25

DAC_P2B4

数据输入位4--端口2

I

B26

DAC_P2B1

数据输入位1--端口2

I

B27

DAC_P2B3

数据输入位3--端口2

I

B28

DAC_P2B2

数据输入位2--端口2

I

B29

DAC_P2B0

数据输入位0--端口2

I

B30

GND

注3:FEP1B C1~C30

引脚号

引脚名称

备注

C1~C30

未使用

注4:FEP1B D1~D30

引脚号

引脚名称

备注

D1~D30

未使用

注5:

FEP排母引脚颜色表示连接到模块内部芯片,如下。

颜色

描述

绿色

LT1963AES8

蓝色

CDCM61004RHB

红色

AD9481BSUZ

紫色

AD9751AST

黑色

电源和地

1.2.3 FEP子卡安装

开发板板载FEP接口。模块接口可直接与板载FEP接口连接,如下图

clip_image010

1.3模块原理图

clip_image012

clip_image014

1.4 dac_ramp 三角波测试程序

1.4.1 dac_ramp DAC程序测试结果

下载程序后,通过示波器查看DAC输出接口的波形

逻辑分析采集的输出三角波

clip_image016

示波器实际采集波形

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1.4.2 loopback程序测试结果

利用波形发生器产生不同频率的波形,ADC采集后然后经过DAC输出,DAC一头接示波器。

ADC采集到的波形,通过在线逻辑分析查看。通过测试,可以发现可以真实还原2.5MHZ的波形

100K信号采集

clip_image020

1M信号采集

clip_image022

5M信号采集

clip_image024

10M信号采集

clip_image026

20M信号采集

clip_image028

DAC输出ADC采集的波形以1MHZ波形图为例

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1.4.3 rev_loopback程序测试结果

此程序可以用于客户收到开发板后,回环测试DAQ9841卡是否能够正常工作。用SMA线或者其他方式短接ADC和DAC的输入输出接口。利用在线逻辑分析抓取波形。

DAC输出的波形

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ADC采集的波形

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