NS与Xilinx合作1GHz的数据采集系统的设计

国家半导体公司 (National Semiconductor) 及 Xilinx公司宣布推出一款高度集成的开发平台，其优点是可以缩短通信、测试和测量系统的设计时间，使工程师可以更快完成速度达 1GHz 以上的高速系统的复杂设计。由于这个平台采用全球最高性能的 Xilinx Virtex™-4 现场可编程门阵列 (FPGA) 芯片，因此最适用于低功率的系统，并可确保信号的完整性。此外，这个平台也同时采用美国国家半导体的 ADC08D1500 模拟/数字转换器。无论从哪一方面衡量，这款 3GSPS 的低功率模拟/数字转换器都比同类产品优胜。这款新推出的测试电路板也可采用美国国家半导体 1GHz 以上的模拟/数字转换器系列的其他型号。 
  
这个利用塑胶密封的开发平台只需连接一个电源及 USB 接头，便可采集及储存任何输入信号，以及将测试结果上载到个人电脑之中。这个平台分为多个功能部分，其中包括模拟/数字转换器及 FPGA 的部分、模拟/数字转换器与 FPGA 之间的 LVDS 线路互连、利用平衡/不平衡适配器及差分放大器建立而成并可将模拟输入网络与模拟/数字转换器连接一起的线路连系、利用锁相环路及压控振荡器组建的内置式系统定时、全套电源供应设计以及温度监控电路。系统设计工程师可以重复使用各功能部分，以便大幅缩短开发时间。 
 
FPGA 芯片设有多个仍未使用的门，工程师可以设定其中的程序，以便开发专有的固件。此外，FPGA 芯片还设有扩充标头，以便轻易连接 FPGA 的输入/输出，而 FPGA 的逻辑分析器标头则与FPGA 连接一起，以便支持调试功能。系统设计工程师可以充分利用以上的多个优点，以便同时开发硬件及 FPGA 软件，而无需挑选及测试个别元件或使用外接测试设备。 
  
美国国家半导体的 1GHz 以上的低功率模拟/数字转换器系列共有五个不同型号，全部都可支持这个开发平台。ADC08D500、ADC08D1000 及 ADC08D1500 等三款芯片都是双通道的模拟/数字转换器，能同时将两个输入信号转为 8 位元分辨度的数字信号，而取样率分别高达 500MSPS、1GSPS 及 1.5GSPS，功耗则介于 1.0W 与 1.8W 之间，但所需的额定供电电压同样为 1.9V。ADC081000 及 ADC081500 芯片则属于上述双通道转换器的单通道版本。 
 
由于这几款模拟/数字转换器无需加设散热扇或散热器，因此可以节省电路板的板面空间，降低系统成本以及提高系统的可靠性。若采用双边取样模式，ADC08D1500 芯片可以利用内置的两个转换器进行交错操作，以便将其中一条通道的取样率提高至 3GSPS。这款芯片也设有定时的粗略调节及微调功能，使每一通道的取样时钟能以 0.1 微微秒 (ps) 为一步级增减，各自进行校准。 
 
这个采用 ADC08D1500 芯片及 Virtex-4 FPGA 芯片而又具备一切测试功能的开发平台已有大量现货供应，每个售 3,800 美元。