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QT1230

  • 产品分类:高速AD卡
  • 产品简介:

    大支持4通道同步采集

    高5GSPS采样率/单通道

    2.5GSPS采样率/2通道

    1.25GSPS采样率/4通道

  • 订购热线:400-000-4026

    QT1230 4通道5Gsps/1.25Gsps CPCI FPGA开放的采集卡

    QT1230 FPGA开放采集卡
     

    规格

    大支持4通道同步采集。

    5GSPS采样率/单通道、2.5GSPS采样率/2通道、1.25GSPS采样率/4通道。

    时间交错自适应校准系统。

    10bit 转换精度。

    支持ACDC藕合方式;支持高频脉冲信号输入。

    大板载2GB DDR3存储器。

    支持外部触发输入或输出,;支持用户扩展IO

    支持GPS同步和时间戳功能。

    标准6U CPCI结构,支持PCI 32bit 33MHz传输总线。

    FPGA支持用户自定义逻辑开发。

     

    应用

    宽带雷达系统

    激光雷达系统

    宽带通信系统

    高能物理测试

    光电倍增管采集系统

     

    软件支持

    操作系统

    开发软件

    驱动程序

    Ø  Windows XP 32

    Ø  Windows 7 64

    Ø  Linux 2.6+ 32/64

    Ø  Visual C++ 6.0

    Ø  Visual Studio 2010

    Ø  QTCapture Lab

    Ø  C/C++

    Ø  MATLAB

    Ø  LabView/LabWindows

     

    系统框图:

     

    QT1230 系统框图 

    硬件功能以及选项:

     

    高速ADC采集模式

     QT4512采集模块单片集成410bit 1.25Gsps 高速ADC,具有输入方式灵活和通道一致性好特点。当工作在4通道模式时,采样率为每通道1.25Gsps;工作在2通道模式时,采样率为毎通道2.5Gsps;工作在单通道模式时,采样率为5Gsps

    时间交错采集校准

    QT4512工作在2.5Gsps5Gsps工作模式下时,采用2个或41.25Gsps ADC通过时间交错采集方法进行采集。由于模拟器件制造工艺不完善、电路寄生效应以及噪声等问题,造成不同ADC个体之间存在的差异。这些差异会在时间交错采集系统中引起增益失配(Gain Mismatch)、偏置失配(Offset Mismatch)以及时钟失配(Clock Timing Mismatch),使得采样数据中存在失配误差,这个误差能够显著的引入采样噪声和非线性失真,使得采样的SNRSFDR达不到单个ADC所能达到的性能。

    模拟信号图

     

    坤驰科技开发的时间交错采样校准算法能持续提供模数转换器的增益、偏移和时间偏差误差的后台估计值,同时校准估计误差,对全部失配误差重新构建。误差校正算法对于任何输入信号类型,以及静态和动态失配误差很有效。

    输入频率140MHz的正弦波在5GHz采样率下误差校正前后频域效果对比

    (上图为校正前,下图为校正后)

     

    模拟信号输入

     

     QT4512具有4个独立的模拟信号输入通道为用户提供4种输入方式选择:

     -OPT1: 交流耦合

        采用Balun耦合,单端输入

    输入阻抗50Ω,输入范围500mVpp

    默认输入带宽4.5MHz~2GHz

     

    -OPT2: 直流耦合

    采用运算放大器直流耦合,单端输入

    输入阻抗50Ω,输入范围1Vpp,可配置板载衰减器

    默认输入带宽DC~1GHz,可配置板载滤波器

    -OPT3: 带程控增益输入

    交流、直流耦合,单端输入

     

    支持软件程控增益设置,调节范围-20dB~+20dB

    输入阻抗50Ω,输入范围±50mVpp到±5Vpp,软件可配置

    输入带宽DC~1GHz

    具有直流偏置调节功能

               

     

     

    -OPT4: 用户定制输入带宽

    交流/直流耦合可选

    增益范围可选

     

    输入阻抗50Ω/1MΩ可选

    输入带宽直流DC~2GHz,交流600K~3GHz可选

    板载采集存储器

     

         QT4512板载64位宽DDR3存储器用于缓存采集数据。DDR3读写数据率为1667MHz,能为用户提供大100Gb/s的数据吞吐率,支持各种采集模式下的数据并发读写。

         板载内存容量选项:

    -OPT5: 1GB(总共512Msample4通道同时工作时 125Msample/每通道)

     

     

    -OPT6: 2GB(总共1Gsample4通道同时工作时 250Msample/每通道)

     

    采集时钟发生器

     

       采集时钟的随机抖动会劣化采集系统的信噪比,而且随着输入信号频率的增加,采集时钟的抖动对信噪比的影响会越来越明显。因此QT4512采用超低抖动时钟信号产生模块配合高稳定、低相位噪声时钟参考源来保证采集时钟的性能。

       时钟发生器采用独立的屏蔽模块,支持板载参考源、外部参考时钟源以及同步接口参考时钟输入。

    采集时钟发生器  

                                  

    时钟模块选项:

    -OPT7: 板载超低相噪TCXO参考源

    100MHz

    相位噪声 -157dBc/Hz AT 10KHz-168dBc/Hz AT floor

    温度稳定性: ±20ppm 0℃到70℃。

     

     

    -OPT8: 板载超低相噪恒温晶体参考源

    100MHz

    相位噪声 -168dBc/Hz AT 10KHz-180dBc/Hz AT floor

    温度稳定性: ±0.05ppm 0℃到70℃。

     

     

    -OPT9: 外参考输入

     

    外参考输入 

    -OPT10: 外采集时钟输入

     

    外采集时钟输入 

     

    通用输入输出接口

    通用输入输出           

     前面板 IO

     

    前面板RS232串口和4个通用IO可以使用。用户可以通过编程自定义这些IO的用途;同时这些IO通过软件设置,可作为输入、输出触发信号使用。

     

    GPS同步和时间戳:

    GPS同步和时间戳 

    GPS同步模块由以下部分组成:

    GPS接收模块:输出1pps秒脉冲,建议精度30ns rms1σ)。 

    本机恒温晶体:输出10MHz,建议频率稳定度1e-9(阿伦方差)。 

    时钟驯服模块:根据GPS输出的1pps信号,同步每个采集模块的本地恒温晶体;同时产生1s频率的同步时钟信号。保障在GPS卫星短时间失锁情况下仍然能维持同步稳定。

    GPS绝对时间模块:读取GPS授时时间,同时使用同步的100M时钟进行计数,产生本地20ns精度的绝对时间。

      采集间模块同步机制:

        同步原理如下图所示:

     同步原理图

     

     同步机制在采集模块内采用两种方式实现同步:

    时间戳模式: 驱动时钟为采集时钟,频率2.5GHzFPGA 5分频处理,分辨率为2ns。当有触发事件时,锁存时间戳计数器,将该计数器值同ADC数据值上传服务器。GPS同步模块输出的同步脉冲负责每秒为计数器清除一次,保证各个采集模块的计数器同步。如果各个采集模块是同时满足触发条件的,此时各个通道的计数器值应该相等。 

    绝对时间记录模式:触发脉冲输出到GPS绝对时间计数器中;当绝对时间计数器检测到上升沿,锁定绝对时间计数器,然后通过总线形式读取当前时间,同ADC采集数据上传主机。

    采集功能以及选项:

    环形缓冲采集模式

     QT4512设计了环形缓冲功能,因此具备采集触发时间前数据的能力。一旦采集卡满足触发条件,触发前的采集数据和触发后的数据同时存入板载的大容量存储器中;随后通过PCI Express总线读入到主机中。在一次触发-采集过程中,用户可以自由设置触发前采集数据长度和触发后采集数据长度,这两个长度之和为一次采集数据总长度。 

    环形缓冲采集模式 

    FIFO采集模式

    该功能将板载内存虚拟为一个大容量FIFO,允许采集数据由该FIFO缓冲后连续不断的通过PCI Express 总线传输到主机内存或硬盘中。在FIFO模式下,系统会预先设置FIFO容量和实时监测FIFO状态,并自动启动PCI Express DMA操作,进行数据搬运工作。FIFO模式工作后,其采集数据长度容许无限长,限制条件为主机的内存容量或硬盘容量。

     FIFO采集模式

     

    多次触发采集模式

    多次触发采集模式将存储空间分成N个子段,可以接收连续触发操作。系统自动将每次触发前后采集的数据存入对应的存储器子段,这个过程不需要软件干预,采集卡也不需要重新启动。存储空间分段的数量受设置的每次采集数据长度和板载内存容量大小限制;FIFO模式下分段数量不受限制。

    多次触发采集模式 

    触发模式

    QT4512支持多种触发模式:

    软件触发

    通道触发,任意4个通道均能设置为触发源,触发方式有上升沿大于、下降沿小于阈值触发;阈值窗口触发。

    外触发,前面板上的4个通用IO均能作为触发源使用,可上沿或下沿触发或各个IO组合逻辑触发。

     

    用户FPGA开发包 -OPT11

       QT4512支持用户自定义逻辑开发。我们提供完整的FPGA逻辑工程,并提供基于Verilog-HDL编写的用户逻辑接口源代码。FPGA开发软件使用XILINX ISE 14.5

    用户FPGA开发包 

      同时开放FPGA JTAG 调试接口。用户可以使用XILINX USB-JTAG电缆和ChipScope 软件进行逻辑在线调试。

     

    FPGA 开发包选项:

    -OPT12:  采用XC7K325T-2 FPGA

    -OPT13:  采用XC7K410T-2 FPGA  

    软件以及选项

     

    软件以及选项

    Windows 设备驱动

    QT4512提供32Windows XPWindows 7以及64windows 7设备驱动程序。可以使用Visual C++Visual Studio 2010LabWindows/CVI开发。

     

    Linux 设备驱动

     

     QT4512支持32位和64位内核的linux系统:RedHatFedoraUbuntuDebianLinux 驱动程序完全支持GNU C++编译器。

    QTCapture Lab

    QTCapture Lab应用软件基于Windows 32/64位平台,具有虚拟示波器功能,方便设置硬件,读取/保存数据以及波形显示/频谱分析功能。

    其功能和界面如下所示:

      

    第三方软件支持

      QT4512提供LabViewLabWidows/CVI以及MATLAB程序接口。以上程序均提供例程。 

    技术规格参数 

    模拟输入

    项目

    参数

    备注

    通道数

    4CH

    大采样率4CH1.25GSPS2CH2.5GSPS1CH5GSPS

    接口

    SMA Female

     

    输入阻抗

    50Ω±2%

     

    耦合方式

    AC

    OPT1 交流耦合

    OPT3 程控增益

    DC

    OPT2 直流耦合

    输入量程(FSR

    500mVpp

    1Vpp

    OPT1 交流耦合

    OPT2 直流耦合

    ±50mVpp~±5Vpp

    OPT3 程控增益,6dB步进

    偏置范围

    -FSR+FSR

    只有OPT3 程控增益模式下具备

    抗混叠滤波器

    500MHz/-3dB 4order
    Butterworth
    (默认)

    OPT1 交流耦合模式下不具备

    滤波器带宽可定制

     

    数据采集

    项目

    参数

    备注

    分辨率

    10bit

     

    数据内存

    2GB(总共)

    4ch:  125MSamples/ch
    1ch:  500MSamples/ch

    OPT5 1GB

     

    4GB(总共)

    4ch:  250MSamples/ch
    1ch:  1GSamples/ch

    OPT6 2GB

    时间戳

    48bit 采集计数器,GPS绝对时间

     

    采集模式

    单次触发,多次触发,FIFO模式

     

      

    采集时钟

    项目

    参数

    备注

    内部采集时钟

    输出大频率2.5GHz

    4通道采样率相同

    软件可设置输出频率:
    2.5GHz
    1.25GHz625MHz

    由时钟发生器直接输出,

    其他频率定制

    时钟精度:±0.5ppm0℃到70℃)

    OPT8: 恒温晶体参考源

    外部采集时钟输入

    阻抗:50Ω

     

     

     

     

     

    OPT10 外采集时钟输入

    输入频率范围:100MHz~500MHz

    输入接口:MMCX Male

    输入信号幅度:单端 0.6Vpp1.5Vpp

    耦合方式:AC

    外部参考时钟输入

    阻抗:50Ω

     

     

     

     

     

    OPT9 外参考时钟输入

    输入频率范围:100MHz

    输入接口:MMCX Male

    输入信号幅度:单端 0.2Vpp2Vpp

    耦合方式:AC

      

    触发

    项目

    参数

    备注

    多次触发小间隔

    128

     

    大预触发长度

    8192个采样点

    每个通道相同的预触发长度设置

    内部、外部触发精度

    ±1采样点

     

    外触发输入电平

    3.3V LVTTL兼容

     

    外触发输入小宽度

    4倍采样时钟周期

     

    外触发输出电平

    3.3V LVTTL兼容

     

     

    功耗

    +12V

    +5V

    +3.3V

    CPCI  插槽供电

     

     

    30W

    4通道采集在大采样率下同时工作,多次触发模式

        

    环境要求和物理尺寸

    项目

    参数

    备注

    x

    标准CPCI 6U卡尺寸

     

    标准CPCI卡单槽宽度

     

    重量

     500g

    带导热板和屏蔽盒

    PCI兼容性

    机械: 6U CPCI

     

     

    电气:32bit

    33MHz

     

    工作温度

    0℃到50

     

    散热要求

    风冷散热,20CFM(推荐)

    需单独配备风扇或机箱具备相应风冷能力

    存储温度

    -10℃到70

     

    湿度

    10%90%

     

     

     

    动态技术指标

    噪声和失真

    测试条件:
    采样率    5Gsps
    输入模式   AC耦合
    输入幅度   -1dBFs
    芯片温度   60

     
     
     
     
     

    DUT输入频率/Mhz

    SNR/dB

    SFDR/dBFS

    SINAD/dB

     

    70.19042969

    49.3957

    61.3906

    48.8293

     

    140.99121094

    49.7562

    63.2035

    49.2639

     

    210.57128906

    49.2997

    62.5993

    48.8371

     

    501.09863281

    49.0153

    60.9437

    48.3089

     

    1000.36621094

    48.5402

    59.1696

    47.4800

     

     

    Fs=5Gsps  Fin=140MHz

     

    Fs=5Gsps  Fin=210MHz

     

    Fs=5Gsps  Fin=500MHz

    输入带宽

    输入宽带 

    测试条件:
    采样率     5Gsps
    输入模式   AC耦合
    输入幅度   归一化
    芯片温度   60

    -3dB带宽

    2GHz

    1dB 平坦带宽

    1.5Ghz

      

    采集时钟抖动:

         

    测试条件:内部恒温100MHz参考时钟         
    时钟频率:2.5GHz
    输出幅度:5dBm
    工作温度:60

    测试设备:Agilent E5052A

    抖动

    10Hz~10MHz

    110fs RMS

     

    订货信息

    型号:QT4512

    模拟输入

    OPT1

    交流耦合

    OPT1OPT4
    4
    1

    OPT2

    直流耦合

    OPT3

    程控增益放大

    OPT4

    定制带宽和耦合方式

    板载内存

    OPT5

    1GB

    OPT5OPT6
    2
    1

    OPT6

    2GB

    采集时钟

    OPT7

    100MHz TCXO 参考源

    OPT7OPT8
    2
    1

    OPT8

    100MHz 恒温 参考源

    OPT9

    支持外参考输入

    OPT9OPT10
    2
    1

    OPT10

    支持外采集时钟输入

    FPGA 开发包

    OPT11

    支持用户开发FPGA
    提供逻辑工程

    只有选择OPT11后才能
    选择OPT12OPT13OPT14

    OPT12

    XC7K325T-2 FPGA

    OPT12OPT13
    2
    1

    OPT13

    XC7K410T-2 FPGA

       

    驱动程序

    OPT15

    Linux驱动

     

    OPT16

    MATLAB驱动和开发包

     

    OPT17

    LabView驱动和开发包

     

     

    发货清单

    采集卡

    应用软件 CD

    说明书和手册

    电缆 xxx

     

    质保和升级承诺

     

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      北京坤驰科技有限公司注册于中关村科技园区,是集虚拟仪器代理与产品研发为一体的高技术公司。公司定位于前沿测试技术与高端仪器的开发和引进,提供PCI/PCI-X、PCIExpress、PXI Express、cPCI、VPX各类总线仪器板卡、信号调理、FPGA处理板及相关硬件产品。其中各种标准总线高速板卡、采集系统、FPGA处理相关产品是我们的业务重点。

      在高速、同步数据采集和信号处理领域,坤驰科技与多家知名国外企业建立合作关系,代理或独家代理德国Spectrum、瑞典Spedevices、法国ApisSys、意大利ActiveTechnologies等公司产品。

     


      Spectrum公司作为全球领先的高速数据采集模块制造商,专注于高速A/D、D/A和DIO板卡产品,采样率涵盖100KSa/s、1MS/s、10MS/s、50MS/s、200MS/s、500MSa/s和1GS/s采样率,分别具有16、14、12和8位的分辨率。Sepctrum全新的M2i系列板卡,基于66MHzPCI-X总线,可达超过200MB/s传输速率。这些产品被广泛应用于高速信号采集、生物技术、半导体、航空雷达、无线电通讯、光学、物理和天文学等众多研究领域、ATE和OEM应。

      SP Devices是一家针对通信、音频基站、雷达、信号智能和测试测量等域提供高性能模数转换技术的高技术公司,SP Devices提供基于并行ADC的IP,USB、PXIExpress总线高速数字化仪/数字示波器模块,和定制的数据采集方案。在ADC线性化、不平衡校正方面,SPDevices有着突出的优势。Sp Devices可以提供高达10GS/s, 14ibt的高速AD板卡。 


      坤驰科技遵循“为客户创造价值”与“创造一流产品”的理念,深切了解用户之需求,为用户提供最佳之选。我们将与中国的用户与市场共同成长,目标成为国际知名企业!
     


     

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