Модуль SFM-4A250

Фотографии модуля

Субмодуль SFM-4A250

Функциональная блок-схема

Документация

Краткое описание (2.3 Мб)

Программное обеспечение

IP-ядра
- ADC контроллер
Аппаратные платформы
- Core-1

Основные характеристики

Четыре канала АЦП: 14 бит 250 МГц
Аналоговая полоса тракта: 300 МГц
Программируемый в диапазоне 10...250 МГц опорный генератор
Вход SSMC внешнего тактирования
Программное управление настройками АЦП
Форм-фактор FMC одиночной ширины с воздушным охлаждением

Описание

Особенности

Субмодуль SFM-4A250 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 оцифровки аналоговых радио- и видеосигналов с разрядностью 14 бит и частотой дискретизации до 250 МГц.

Применение сдвоенных микросхем АЦП Texas Instruments (TI) делает идеальным использование субмодуля для оцифровки квадратурных сигналов промежуточной частоты радиоприемных трактов, а заложенная возможность подстройки тактового сигнала каждой микросхемы АЦП с шагом 150 пс облегчает достижение синфазности тактирования каналов АЦП в системах радиолокации на основе ФАР.

Программное управление настройками АЦП по последовательным интерфейсам SPI позволяет настраивать для каждого из каналов ряд основных параметров, включая: коэффициент передачи — грубо в пределах от 0 до 6 дБ с шагом 1 дБ и тонко в пределах 0,134 дБ (128 градаций), смещение нуля АЦП — в пределах ±31 единицы младшего разряда, параметры интерфейса данных — смещение фронтов сопровождающих сигналов тактирования и выбор формата данных. Кроме того, для проверки и калибровки интерфейса данных обеспечена возможность генерации микросхемами АЦП тестовых предопределенных данных, включая линейный нарастающий сигнал, чередующиеся единицы и нули, а также данные пользователя.

Программируемый по интерфейсу I²C генератор опорного тактирования позволяет установить произвольную частоту дискретизации АЦП в пределах от 10 до 250 МГц с точностью до 0,1 Гц (стартовая частота генератора при включении питания 200 МГц), а наличие входа внешнего тактирования (разъём SSMC) облегчает интеграцию субмодуля в систему обработки данных.

Области применения

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

Технические характеристики

Аналого-цифровое преобразование

АЦП на базе сдвоенных микросхем ADS62P49 TI
- количество каналов: 4;
- разрядность: 14 бит;
- диапазон частот дискретизации: 10...250 МГц;
- исполнение входного тракта на дифференциальном ОУ ADL5562 Analog Devices;
- аналоговая полоса тракта (по −3 дБ) 0,02...300 МГц;
- размах входного сигнала 1 В (50 Ом), разъём SSMC;
- динамический диапазон: 80 дБ (10 МГц), 75 дБ (70 МГц), 70 дБ (140 МГц); (Согласовывается при заказе)
- отношение сигнал/шум: 60 дБ (10 МГц), 58 дБ (70 МГц), 55 дБ (140 МГц); (Согласовывается при заказе)
- программируемый в пределах 0...6 дБ коэффициент передачи АЦП, шаг 1 дБ;
- точная подстройка в пределах 0,001...0,134 дБ коэффициента передачи АЦП, 128 градаций;
- программируемое смещение нуля АЦП в пределах ±31 единицы младшего разряда;
- выход данных: параллельный, 7 бит/канал, DDR LVDS + сопровождающий тактовый сигнал на пару каналов;
- формат выходных данных: двоичный дополнительный, либо прямой код (программируется через SPI);
- поддержка настройки регистров АЦП через SPI c FMC.

Тактирование и синхронизация

Опорный кварцевый генератор 200 МГц 50 ppm, программируемый в диапазоне 10...250 МГц с шагом 0,1 Гц
Поддержка внешнего тактирования в диапазоне частот 10...250 МГц, разъём SSMC, размах 2 В на нагрузке 50 Ом
Программируемый раздатчик сигналов тактирования с возможностью подстройки смещения тактового сигнала парных каналов в пределах 2,25 нс с шагом 150 пс
Джиттер, вносимый раздатчиком сигналов тактирования, на более 80 фс

Системные интерфейсы

Последовательные интерфейсы SPI программирования АЦП и раздатчика тактирования
Интерфейс I²C программирования генератора
I²C EEPROM идентификации субмодуля IPMI объёмом 16 кбит, линии A0, A1 соответствуют GA0, GA1
Встроенный I²C датчик температуры платы MAX6649 с погрешностью измерения температуры ±3 °С и возможностью подключения выносного термодиода
Супервизоры контроля нижнего порога вторичных напряжений питания

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 (8,5 мм по заказу)
Вывод данных/тактирования АЦП в стандарте LVDS через шины LA FMC с разбиением на группы с сопровождающими сигналами тактирования xx_CC
Вывод контрольного сигнала тактирования АЦП в стандарте LVDS по линии CLK0_M2C
Ввод/вывод сигналов SPI АЦП и раздатчика тактирования, а также I²C генератора в стандарте КМОП с уровнями VADJ
Поддержка шины I²C 3,3 В для EEPROM IPMI и датчика температуры
Поддержка сигналов присутствия и географической адресации
Соответствие спецификации FMC по требованиям к питающим напряжениям и токам нагрузки субмодуля
Поддержка уровня напряжения по линиям VADJ/VIO_B_M2C в пределах +1,2...3,3 В
Генерация сигнала PG_M2C стабильности вторичных питающих напряжений

Энергопотребление

Потребляемая мощность FMC модуля: не более 9 Вт
Распределение потребляемой мощности по линиям питания:
- +12 В (12P0V FMC): до 0,71 А (8,5 Вт);
- +3,3 В (3P3V_AUX FMC): до 0,015 А (0,05 Вт);
- +2,5 В (VADJ 2,5V): до 0,08 А (0,2 Вт).

Условия эксплуатации

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

Размеры

Форм-фактор: FMC одиночной ширины c задействованием областей 1 и 2
Межмодульная высота: 10 мм (8,5 мм по заказу)
Размеры: 76,5 × 69 мм

Назад в раздел