Модуль SFM-1A4000

Фотографии модуля

Субмодуль SFM-1A4000

Функциональная блок-схема

Документация

Краткое описание (584.7 Кб)

Основные характеристики

Один канал АЦП: 12 бит с частотой дискретизации до 4000 МГц
Широкополосный вход с рабочими частотами: 200...2500 МГц
Интерфейс с несущим модулем JESD204B
Поддержка встроенных в АЦП функций цифровой децимации
Высокостабильный опорный генератор, вход внешнего опорного тактирования
Программное управление настройками АЦП и схемой тактирования
Встроенный мониторинг температуры кристалла АЦП и вторичных напряжений субмодуля
Форм-фактор FMC одиночной ширины с воздушным или кондуктивным охлаждением

Описание

Субмодуль SFM-1A4000 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 оцифровки широкополосных радиосигналов с разрядностью 12 бит и частотой дискретизации до 4000 МГц на задачах цифрового радиоприёма, радиолокации, измерительной техники.

Применение широкополосного трансформатора и микросхемы высокопроизводительного АЦП ADC12J2700/J4000 Texas Instruments (TI) обеспечивает рабочую полосу частот от 200 до 2500 МГц, что позволяет эффективно использовать субмодуль для прямой оцифровки радиосигналов СВЧ на высоких промежуточных частотах. Наличие в микросхемах АЦП децимирующих фильтров с коэффициентами децимации от 4 до 32 предоставляют возможность первичной цифровой обработки сигналов.

Интерфейс данных микросхемы АЦП реализован в соответствии со стандартом JESD204B, предполагающим установку на несущем модуле FPGA с поддержкой гигабитных последовательных интерфейсов, что значительно упрощает организацию обмена АЦП и FPGA на высоких частотах оцифровки данных. Параметры интерфейса АЦП, равно как и ряд других параметров АЦП, гибко настраиваются посредством интерфейса SPI с несущего модуля.

Схема узла тактирования реализован на базе синтезаторов LMX2592 и LMK04828 TI, управляемыми по последовательному интерфейсу SPI. Синтезатор LMX2592 используется для генерирования тактового сигнала АЦП. Синтезатор LMK04828 обеспечивает генерирование опорных тактовых сигналов FPGA и сигналов SYSREF для поддержки интерфейса JESD204B. Источником опорного тактового сигнала могут служить как внешний сигнал тактирования частотой от 10 МГц до 200 МГц, так и встроенный высокостабильный опорный генератор с номинальной частотой 25 МГц.

На субмодуле реализован мониторинг температуры кристалла АЦП (от встроенного диода микросхемы АЦП) и вторичных напряжений субмодуля. Доступ к схеме мониторинга осуществляется по интерфейсу I²C FMC.

Технические характеристики

Аналого-цифровое преобразование

АЦП на базе микросхемы ADC12J2700/J4000 фирмы TI: (Согласовывается при заказе)
- количество каналов: 1;
- разрядность: 12 бит;
- частота дискретизации: 4000/2700 МГц;
- исполнение входного тракта: трансформатор;
- аналоговая полоса тракта (по −3 дБ): 200...2500 МГц;
- типовой размах входного сигнала 0,85 В (50 Ом), разъём гнездо SMA/штекер SSMC; (Согласовывается при заказе)
- динамический диапазон: 61 дБ (1181,25/Fd = 2700 МГц); (Согласовывается при заказе)
- отношение сигнал/шум: 50 дБ (1181,25/Fd = 2700 МГц); (Согласовывается при заказе)
- выход данных АЦП: CML, восемь дифференциальных пар, до 5,4 Гбит/с в паре для АЦП ADC12J2700, до 8 Гбит/с в паре для АЦП ADC12J4000, соответствие JESD204B с поддержкой кодирования 8b/10b и дополнительным скремблированием;
- поддержка настройки регистров АЦП через SPI c FMC.

Тактирование и синхронизация

Синтезатор частоты дискретизации АЦП LMX2592 TI с управлением через SPI
Синтезатор поддержки JESD204B LMK04828 TI с управлением через SPI
Опорный кварцевый генератор 25 МГц/2 PPM с уходом частоты не более 1 PPM/год
Поддержка внешнего опорного тактирования частотой 10...200 МГц, номинальный размах сигнала 1 В, разъём: гнездо SMA/штекер SSMC, 50 Ом (Согласовывается при заказе)

Сервисные функции

Последовательные интерфейсы SPI программирования АЦП и синтезаторов, независимые
I²C EEPROM идентификации субмодуля IPMI, линии A0, A1 соответствуют GA0, GA1
Встроенный мониторинг питающих напряжений и температуры c опросом через шину I²C FMC

Соответствие стандартам

ANSI/VITA 57.1-2008 FPGA Mezzanine Card (FMC) Standard
JEDEC Standard JESD204B

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]
Вывод опорного сигнала тактирования (с выхода синтезатора) через линию FMC GBCLK0_M2C
Ввод/вывод сигналов управления через линии шины LA FMC в стандарте КМОП 1,8/2,5 В
Соответствие спецификации FMC по требованиям к питающим напряжениям и токам нагрузки субмодуля
Уровень напряжения по линиям VADJ/VIO_B_M2C+1,8/2,5 В
Генерация сигнала PG_M2C стабильности вторичных питающих напряжений

Энергопотребление

Потребляемая мощность субмодуля АЦП: не более 7 Вт
Распределение потребляемой мощности по линиям питания:
- +12 В (12P0V FMC): до 0,5 А (6 Вт);
- +3,3 В (3P3V_AUX FMC): до 0,015 А (0,05 Вт);
- +1,8/2,5 В (VADJ +1,8/2,5 V): до 0,22 А (0,4 Вт).

Условия эксплуатации

Охлаждение: воздушное или кондуктивное
Диапазон рабочих температур: коммерческий (0...+50 °С) и индустриальный (−40...+70 °С)
Температура хранения: −50...+85 °С
Влажность: 10–85 % без конденсата или до 98 % в исполнении с влагозащитным покрытием

Размеры

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

Назад в раздел