Эталонная разработка четырёхканального модуля сбора данных и генерации сигналов с малой задержкой

Описание

Современные электронные, электромеханические и электронно-оптические системы становятся всё компактнее, требуют всё меньшего времени отклика и всё более жёсткой точности, поэтому характеристики систем сбора данных и полунатурного моделирования, на которых их разрабатывают и испытывают, должны соответствовать этим требованиям.

Представленная схема содержит четыре 16-разрядных канала аналого-цифрового преобразования и четыре 16-разрядных канала цифро-аналогового преобразования, связанных с программируемой логической интегральной схемой через разъём мезонинной платы FMC с малым числом контактов. Получается законченная платформа прецизионного сбора данных и генерации сигналов в реальном времени со встроенными шинами питания, контролем напряжений, преобразованием логических уровней, портами общего назначения, интерфейсами I²C и SPI и разъёмом для прикладного аналогового входного тракта.

Полный захват и преобразование до четырёх одновременных дифференциальных входных сигналов с частотой 15 Мвыб/с выполняются менее чем за 100 нс; входные диапазоны задаются перемычками и составляют ±10, ±5, ±4,096, ±2,5 и ±1,5 В.

Четыре аналоговых выхода построены на двух сдвоенных ЦАП с частотой 33 Мвыб/с и настраиваемыми диапазонами от 0 до +2,5 В, от 0 до +5 В, ±5 и ±10 В; полный размах установившегося выходного сигнала формируется менее чем за 200 нс с момента записи данных в ЦАП. Возможна одновременная генерация по четырём каналам с частотой 15 Мвыб/с либо по двум с частотой 30 Мвыб/с. Полоса аналогового сигнала до 5 МГц поддерживается как при сборе, так и при генерации.

Программный интерфейс построен на подсистеме промышленного ввода-вывода Linux, которая предоставляет набор средств отладки и разработки и поддержку приложений на разных платформах. Доступны программные шаблоны на распространённых языках, включая Python и MATLAB®, для настройки генерации сигналов и сбора данных, а также шаблоны на языке описания аппаратуры для добавления собственной функциональности.