ADP7104 10 GHz、10 位數(shù)字化儀

主要特征
2 個(gè)通道，采樣率為 32 GSample/s
4 個(gè)通道，16 GSample/s
DC 至 10 GHz 模擬帶寬
測量上升時(shí)間為 28 ps 的信號
10 位分辨率
256 GB 內(nèi)存（每通道 3.2 秒）
16 mV 至 8 V 輸入（55 個(gè)校準(zhǔn)范圍）
80 GSa/s 持續(xù)流式傳輸
信號平均，觸發(fā)效率達(dá) 99%
零開銷數(shù)字下變頻器
專用高精度外部觸發(fā)器

Guzik ADP7104 高性能數(shù)字化儀和數(shù)字處理器將高速波形數(shù)字化儀與內(nèi)置數(shù)字信號處理功能相結(jié)合，兩者均可實(shí)現(xiàn)混合域信號捕獲和分析，并可通過高速數(shù)據(jù)傳輸鏈路與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。ADP7104 采用無顯示屏的 2U 高 19 英寸機(jī)架式 Guzik 外殼外形。


該產(chǎn)品滿足了先進(jìn)研究中對電子測試與測量 (ETM)、自動(dòng)測試設(shè)備 (ATE) 和原始設(shè)備制造商 (OEM) 系統(tǒng)應(yīng)用的要求，例如 5G、有線和無線通信分析、流體動(dòng)力學(xué)、等離子體聚變、掃描電子顯微鏡 (SEM)、質(zhì)譜 (MS)、傅里葉變換離子回旋共振質(zhì)譜 (FT-ICR MS)、飛行時(shí)間質(zhì)譜 (TOF-MS)、基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜 (MALDI-TOF)、電感耦合等離子體質(zhì)譜 (ICP-MS)、熱電離質(zhì)譜 (TIMS)、液相色譜 (LC-MS)、氣相色譜 (GC-MS)、離子淌度質(zhì)譜 (IM-MS)、電子自旋共振 (ESR) 旋轉(zhuǎn)光譜、半導(dǎo)體、異步和同步非接觸式電光電壓探測 (EOP)、可見激光探測 (VLP)、激光電壓探測 (LVP)、激光時(shí)間探測 (LTP)、激光掃描顯微鏡 (LSM)、激光電壓成像 (LVI)、光子發(fā)射 (PEM)、物理學(xué)、天文學(xué)、航空航天、國防、航空電子、軍事、雷達(dá)電子和其他各種學(xué)科。數(shù)字化儀的寬模擬帶寬和高采樣率可在多個(gè)輸入通道上提供多頻段覆蓋。例如，數(shù)字化儀的直接 RF 采樣功能可覆蓋 HF、VHF、UHF、L-、S-、C- 和部分 X 波段的雷達(dá)信號。直接 RF 采樣通過消除多個(gè)輸入模擬下變頻階段降低了整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性。激光掃描顯微鏡 (LSM)、激光電壓成像 (LVI)、光子發(fā)射 (PEM)、物理學(xué)、天文學(xué)、航空航天、國防、航空電子、軍事、雷達(dá)電子和各種其他學(xué)科。數(shù)字化儀的寬模擬帶寬和高采樣率可在多個(gè)輸入通道上提供多頻段覆蓋。例如，數(shù)字化儀的直接 RF 采樣功能可覆蓋 HF、VHF、UHF、L-、S-、C- 和部分 X 波段的雷達(dá)信號。直接 RF 采樣通過消除多個(gè)輸入模擬下變頻階段來降低整體系統(tǒng)復(fù)雜性。激光掃描顯微鏡 (LSM)、激光電壓成像 (LVI)、光子發(fā)射 (PEM)、物理學(xué)、天文學(xué)、航空航天、國防、航空電子、軍事、雷達(dá)電子和各種其他學(xué)科。數(shù)字化儀的寬模擬帶寬和高采樣率可在多個(gè)輸入通道上提供多頻段覆蓋。例如，數(shù)字化儀的直接 RF 采樣功能可覆蓋 HF、VHF、UHF、L-、S-、C- 和部分 X 波段的雷達(dá)信號。直接 RF 采樣通過消除多個(gè)輸入模擬下變頻階段來降低整體系統(tǒng)復(fù)雜性。數(shù)字化儀的寬模擬帶寬和高采樣率可在多個(gè)輸入通道上提供多頻段覆蓋。例如，數(shù)字化儀的直接 RF 采樣功能可覆蓋 HF、VHF、UHF、L-、S-、C- 和部分 X 頻段的雷達(dá)信號。直接 RF 采樣通過消除多個(gè)輸入模擬下變頻階段降低了整體系統(tǒng)復(fù)雜性。數(shù)字化儀的寬模擬帶寬和高采樣率可在多個(gè)輸入通道上提供多頻段覆蓋。例如，數(shù)字化儀的直接 RF 采樣功能可覆蓋 HF、VHF、UHF、L-、S-、C- 和部分 X 頻段的雷達(dá)信號。直接 RF 采樣通過消除多個(gè)輸入模擬下變頻階段降低了整體系統(tǒng)復(fù)雜性。


ADP7104 數(shù)字化儀采用 10 位 Keysight 模擬數(shù)字 A/D 轉(zhuǎn)換器，采樣率高達(dá) 2 x 32 Gsa/s，模擬帶寬為 DC 至 10 GHz，前端范圍可調(diào)（-32 dBm 至 +22 dBm，步長為 1 dB）。ADP7104 具有高達(dá) 256 GB 的采集內(nèi)存，可提供高帶寬模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器儀器中可用的最長波形捕獲時(shí)間窗口。


ADP7104 具有基于 FPGA 的可重構(gòu)數(shù)字信號處理器，具有高達(dá) 2 通道 32 Gsa/s 的組合處理速度，可直接在儀器內(nèi)部進(jìn)行大量時(shí)間關(guān)鍵型計(jì)算。


PCI Express Gen 3 鏈路提供快速控制訪問和 DMA 傳輸，將獲取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)的 GPU 和基于 CPU 的處理后端。PCIe Gen 3 x8 鏈路提供高達(dá) 5 GByte/s 的用戶數(shù)據(jù)傳輸速率。此外，可以配置四個(gè)專用光學(xué)數(shù)據(jù)接口，以高達(dá) 2 x 32 Gsa/s (80 GByte/s) 的速率實(shí)時(shí)連續(xù)流式傳輸?shù)?DP9000、主機(jī) PC 或 RAID。


提供軟件開發(fā)套件來控制儀器并將 ADP7107 集成到現(xiàn)有測量系統(tǒng)中。Guzik 還提供信號顯示軟前面板圖形界面應(yīng)用程序，用于信號捕獲和可視化。


下面的框圖顯示了模塊化儀器的主要組成部分：

Guzik ADP7107數(shù)字化儀
 


 
ADP7104
輸入通道 4
模擬帶寬
(-3dB)
10 GHz（2 通道模式）


6.5 GHz（4 通道模式）


采樣率
（每通道）
32 Gsa/s（2 通道模式）


16 Gsa/s（4 通道模式）


采集內(nèi)存1
（每個(gè)通道最大）
104 Gpts（2 通道模式）


52 Gpts（4 通道模式）


PCI Express Gen 3 接口至 AXIe 機(jī)箱 X4 標(biāo)準(zhǔn)
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1內(nèi)存利用率為 15/16，內(nèi)存為 256 GB


數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

ADP7107 數(shù)字化儀的核心是 Keysight Technologies 提供的最先進(jìn)的高速實(shí)時(shí) 10 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) ASIC，它提供高速波形捕獲，垂直分辨率比 8 位 ADC 高 4 倍，SNR 也比 8 位 ADC 更好。


每個(gè)輸入通道都連接有一個(gè)低噪聲前端放大器/衰減器，使用戶能夠選擇較寬的垂直輸入操作范圍。


專利的2  Guzik數(shù)字頻率響應(yīng)均衡進(jìn)一步提高了信號保真度和有效位數(shù)。


在最大采樣率為 32 Gsa/s（每點(diǎn) 31.25 皮秒）時(shí)，ADP7104 在雙通道模式下可以將每通道長達(dá) 3.2 秒的實(shí)時(shí)波形捕獲到其超長采集存儲(chǔ)器中。


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2美國專利 7,408,495


內(nèi)部時(shí)鐘
內(nèi)部時(shí)鐘精度對于深存儲(chǔ)器應(yīng)用至關(guān)重要。多通道數(shù)字化儀采用下一代優(yōu)質(zhì)超低相位噪聲時(shí)基架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間精度。校準(zhǔn)后的時(shí)間尺度精度為（溫度為十億分之五十），固有抖動(dòng)低至 50 fs。


通道觸發(fā)
ADP7104 數(shù)字化儀具有數(shù)字處理觸發(fā)器。此功能利用實(shí)時(shí)硬件波形處理功能，并允許您根據(jù)實(shí)際數(shù)字波形數(shù)據(jù)定義觸發(fā)器參數(shù)。此觸發(fā)器可在任何輸入通道上使用。此外，還提供四個(gè)外部觸發(fā)器/門源輸入。觸發(fā)條件可使用信號顯示軟件工具或通過 SDK 從您的應(yīng)用程序設(shè)置。


處理概述和功能
ADP7104 數(shù)字化儀提供多種信號處理選項(xiàng)：FPGA、GPU 和基于 CPU 的處理。


基于 FPGA 的處理




ADP7104 數(shù)字化儀內(nèi)部有四塊 Intel Altera Arria TM 10 FPGA 用于處理。這些核心處理單元與 Guzik 的客戶指定測量算法實(shí)施相結(jié)合，為最終用戶提供了真正量身定制的測量解決方案，速度和吞吐量至關(guān)重要。


基于 FPGA 的處理器與 Guzik 的定制工程功能相結(jié)合，使您能夠在將波形數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)之前直接在 ADP7104 數(shù)字化儀中執(zhí)行數(shù)字信號處理。許多應(yīng)用程序可能只需要將處理后的結(jié)果發(fā)送到主機(jī)，而不是原始波形數(shù)據(jù)。Guzik 可以直接與客戶合作，利用多年的波形分析經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)定制處理功能。固件選項(xiàng)包括通道均衡、濾波、多段時(shí)間標(biāo)記采集、實(shí)時(shí)數(shù)字下變頻 (DDC)、快速傅里葉變換 (FFT)、離散傅里葉變換 (DFT)、波形最小/最大、實(shí)時(shí)波形平均和參數(shù)計(jì)算等，所有這些都可與特定于應(yīng)用程序的請求一起使用。Guzik 可在針對具體應(yīng)用和所需處理進(jìn)行技術(shù)咨詢后提供定制服務(wù)。