改善高速ADC时钟信号的方法

fpga提高时钟的方法
在FPGA设计中，提高时钟频率的方法有很多，以下是一些常见的方法：
1. 优化时钟网络：在FPGA设计中，时钟网络是影响时钟频率的主要因素之一。

优化时钟网络可以减小时钟源的抖动和时钟网络的延迟，从而提高时钟频率。

常用的优化方法包括使用低抖动的时钟源、减少时钟网络的分支和长度、使用时钟缓冲和时钟恢复等。

2. 流水线设计：流水线设计是一种将操作划分为多个阶段，每个阶段都以一定的时钟周期完成，从而使得整个操作可以在更高的时钟频率下完成。

通过合理地划分阶段和优化每个阶段的电路，可以减小每个阶段的延迟，从而提高整个流水线的效率。

3. 时序约束和时序分析：在FPGA设计中，时序约束和时序分析是保证设计在给定时钟频率下正确运行的关键。

通过合理的时序约束和时序分析，可以确定每个逻辑单元的时序参数，从而使得设计能够在更高的时钟频率下稳定运行。

4. 使用高速电路和高速连接器：在FPGA设计中，高速电路和高速连接器可以减小信号的传输延迟和抖动，从而提高时钟频率。

常用的高速电路包括差分信号和低阻抗信号等，高速连接器包括高速PCB连接器和高速电缆连接器等。

5. 动态电压和频率调节：动态电压和频率调节是一种根据工作负载的变化自动调整FPGA的电压和时钟频率的方法。

通过动态电压和频率调节，可以在保证FPGA稳定运行的同时减小功耗和提高时钟频率。

总之，提高FPGA的时钟频率需要综合考虑多种因素和方法，包括优化时钟网络、流水线设计、时序约束和时序分析、使用高速电路和连接器以及动态电压和频率调节等。

一种高速低抖动四相位时钟电路的设计崔伟;张铁良;杨松【摘要】超高速A/D转换器对精准的时钟电路提出严格要求,时钟抖动是影响其精度的重要因素.文章在分析时钟抖动对A/D转换器的影响后,介绍了一种适用于GHz的低抖动四相位时钟电路.电路采用时钟恢复电路、四相位分布网络和相位校正电路,得到占空比稳定、相位误差小的四相位时钟.采用0.18μm CMOS工艺实现,电路仿真表明,四相位输出时钟抖动102 fs,占空比调整范围30％～70％,功耗**********.【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】6页(P67-71,77)【关键词】高速时钟;时钟抖动;多相位;时钟恢复;模数转换器;CMOS【作者】崔伟;张铁良;杨松【作者单位】北京微电子技术研究所, 北京 100076;北京微电子技术研究所, 北京100076;北京微电子技术研究所, 北京 100076【正文语种】中文【中图分类】TN432A/D转换器 (Analog to Digital Converter,ADC)是模拟系统与数字系统接口的关键部件,广泛应用于工业、民用、雷达等领域。

转换器的发展使采样速率不断提升,在超高速A/D转换器中,广泛采用多通道时间交织技术来提高整体采样率,其必须严格按照时间序列进行信号采样和数模转换,因而对时钟电路提出严格要求。

随着工艺技术的提升,时钟的上升、下降时间在整个时钟周期中所占的比例不断增大,占空比失调问题越发严重[1]。

此外,时钟抖动直接影响A/D转换器的信噪比(Signal Noise Ratio,SNR)等参数指标[2]。

目前,有多种方法可以实现低抖动高速时钟电路,包括基于延迟锁相环技术的时钟电路[3-4],基于连续时间积分器的时钟电路[5]和基于脉宽控制环路的时钟电路[6-7],它们各有特点,适用于不同类型的A/D转换器。

本文提出的高速低抖动四相位时钟电路,应用于时间交织ADC,为ADC采样保持电路提供精准的高速四相位时钟。

单片机ADC采样率1. 什么是ADC采样率？ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是将模拟信号转换为数字信号的设备。

ADC采样率是指ADC每秒钟进行模拟信号采样的次数，单位为赫兹（Hz）。

采样率越高，表示ADC能够更快地将模拟信号转换为数字信号，从而更准确地反映模拟信号的变化。

2. 单片机ADC的工作原理单片机的ADC模块通常由采样保持电路、模数转换电路和控制电路组成。

其中，采样保持电路用于将模拟信号进行采样和保持，模数转换电路用于将采样后的模拟信号转换为数字信号，控制电路用于控制ADC的工作模式和采样率。

在采样过程中，ADC模块会周期性地对模拟信号进行采样，并将采样结果转换为数字信号。

采样率的高低决定了ADC对模拟信号变化的灵敏度和精度。

3. 影响ADC采样率的因素3.1 单片机主频单片机主频是指单片机内部时钟频率。

主频越高，单片机处理能力越强，ADC模块处理采样数据的速度也越快，从而可以实现更高的采样率。

3.2 ADC分辨率ADC分辨率是指ADC模块将模拟信号转换为数字信号时的精度。

分辨率越高，ADC可以将模拟信号转换为更精确的数字信号，从而提高采样率。

3.3 采样保持时间采样保持时间是指ADC模块对模拟信号进行采样和保持的时间。

采样保持时间越短，ADC可以更频繁地进行采样，从而提高采样率。

3.4 ADC模块的工作模式ADC模块通常有单次转换模式和连续转换模式两种工作模式。

在单次转换模式下，ADC仅进行一次模拟信号转换；而在连续转换模式下，ADC会连续不断地进行模拟信号转换。

连续转换模式可以实现更高的采样率。

3.5 ADC时钟源ADC时钟源是指供给ADC模块的时钟信号源。

时钟信号的频率和稳定性会直接影响ADC的采样率和精度。

选择适合的时钟源可以提高ADC的性能。

4. 如何提高ADC采样率？4.1 提高单片机主频提高单片机主频可以增加单片机处理采样数据的能力，从而提高ADC的采样率。

基于IODELAY的商速ADC自动校准设计蒲永材，曾熠(中国兵器装备集团自动化研究所，四川綿阳621000)

摘要:文章针对高速ADC数据端易出现时钟、数据相位偏差的问题，提出了一种基于FPGA中自带的IODELAY 模块的自校准设计。文章介绍了该自校准设计实现的硬件平台及FPGA逻辑方法，并对该设计在测试平台上进 行了验证测试，验证结果表明，该技术能够有效地解决ADC数据端出现时钟、数据相位偏差的问题，提高ADC

的性能。关键词:IODELAY;高速ADC;自校准;ADC性能中图分类号:V443.2 文献标识码:A 文章编号=1673-1131(2018)01-0074-02

〇引言本文提出了一种基于XILMX FPGA延时单元IODELAY 的自动校准数据、时钟相位偏差的技术，能够有效地对数据、 时钟相位偏差进行自动校准，提升高速ADC的性能指标，从 而提高整个系统的性能。1 IODELAY模块简介

通过按照FPGA芯片手册中规定的范围选择IDELAYCTRL 参考时钟，可以确定tap延迟分辨率，本设计中参考时钟为 200MHz，每个tap的延时值为78ps。IODELAY资源可用作 IDELAY、ODELAY或组合延迟，本设计中使用IDELAY延

时。固定延迟模式ODELAY_TYPE = FIXED)，在固定延迟模 式下，配置时将延迟值预设置成由属性IDELAY_VALUE确定 的固定tap数，此值配置后不可更改。可变延迟模式(IDELAY_TYPE = VARIABLE),在可变 延迟模式下，可以在配置后^过操控控制信号CE和INC来 改变延迟值,INC为延时的递增/递减tap数,CE为递增/递减 启动。可输入延迟模式（IDELAY_TYPE = VAR_LOAD),在这 种延迟模式下，可以通过IODELAY数据接口写入任意在可变 范围内的延时tap值。2系统描述

2.1系统简介本设计采用XILINX公司的virtex-7系列FPGA为核心 处理器，高速ADC选用ADI公司的AD9467, FPGA作为ADC 的控制单元，对AD9467进行基本的参数配置，并且接收 AD9467进行模数转换后的数字信号，同时FPGA作为一种高

来自Analog公司的高速ADC 供电指南简介为使高速模数转换器（ADC）发挥最高性能，必须为其提供干净的直流电源。

高噪声电源会导致信噪比(SNR)下降和/或ADC 输出中出现不良的杂散成分。

本文将介绍有关ADC 电源域和灵敏度的背景知识，并讨论为高速ADC 供电的基本原则。

模拟电源和数字电源当今的大部分高速模数转换器至少都有两个电源域: 模拟电源(A VDD)和数字与输出驱动器电源(DRVDD)。

一些转换器还有一个附加模拟电源，通常应作为本文所讨论的额外A VDD 电源来处理。

ADC的模拟电源和数字电源是分离的，以防数字开关噪声(特别是输出驱动器产生的噪声)干扰器件模拟端的模拟采样和处理。

根据采样信号的不同，此数字输出开关噪声可能包含显著的频率成分，如果此噪声返回器件的模拟或时钟输入端，或者通过电源返回芯片的模拟端，则噪声和杂散性能会很容易受其影响而降低。

对于大多数高速模数转换器，建议将两个独立的电源分别用于A VDD和DRVDD。

这两个电源之间应有充分的隔离，防止DRVDD电源的任何数字开关噪声到达转换器的A VDD电源。

A VDD和DRVDD电源常常采用各自的调节器，然而，如果在这两个电源之间实现了充分的滤波，则采用一个调节器通常也能获得足够好的性能。

ADC 电源灵敏度– PSRR确定高速ADC对电源噪声的灵敏度的一个方法是将一个已知频率施加于转换器的电源轨，并测量转换器输出频谱中出现的信号音，从而考察其电源抑制性能。

输入信号与输出频谱中出现的信号的相对功率即为转换器在给定频率下的电源抑制比(PSRR)。

下图显示了典型高速ADC 的PSRR 与频率的关系。

此图中数据的测量条件是将器件安装于配有旁路电容的评估板上，这种方法能够显示典型应用中器件如何响应电源噪声。

注意在这种情况下，转换器的PSRR 在低频时相对高得多，当频率高于约10MHz 时会显著下降。

图 1. 典型ADC 电源抑制比与频率的关系利用此PSRR 信息，设计人员可以确定为了防止噪声损害转换器的性能，电源所容许的纹波水平。

高速模数转换器中的抖动和SNR详解您在使用一个高速模数转换器(ADC) 时，总是期望性能能够达到产品说明书载明的信噪比(SNR) 值，这是很正常的事情。

您在测试ADC 的SNR 时，您可能会连接一个低抖动时钟器件到转换器的时钟输入引脚，并施加一个适度低噪的输入信号。

如果您并未从您的转换器获得SNR 产品说明书标称性能，则说明存在一些噪声误差源。

如果您确信您拥有低噪声输入信号和一种较好的布局，则您的输入信号频率以及来自您时钟器件抖动的组合可能就是问题所在。

您会发现“低抖动”时钟器件适合于大多数ADC 应用。

但是，如果ADC 的输入频率信号和转换器的SNR 较高，则您可能就需要改善您的时钟电路。

低抖动时钟器件充其量有宣称的 1 微微秒抖动规范，或者您也可以从一个FPGA 生成同样较差的时钟信号。

这会使得高速ADC 产生SNR 误差问题包括ADC 量化噪声、差分非线性(DNL) 效应、有效转换器内部输入噪声和抖动。

利用方程式 1 中的公式，您可以确定抖动是否有问题，公式给出了外部时钟和纯ADC 抖动产生的ADC SNR 误差。

方程式1在该方程式中，fIN 为转换器的输入信号频率。

另外，tJITTER-TOTAL 为时钟信号和ADC 时钟输入电路的rms 抖动。

请注意，fIN 并非时钟频率(fCLK)。

外部时钟器件到ADC 的 1 微微秒抖动适合于一些而不是所有高速ADC 应用，如图1 所示。

图1 抖动产生的SNR 为输入信号的函数方程式 1 让您能够计算出特定ADC 的要求时钟抖动估计值。

例如，一个70 dB SNR 的ADC，输入信号为100 MHz，您可以计算得到tJITTER_TOTAL 的值为503 微微秒。

如果输入ADC 孔径抖动为150 微微。

高速ADC：防止前端冲突末端应用中的趋势表明：OEM们仍在追求更高的速度和分辨率以及更低的失真、损耗及更小的尺寸和更低成本。

但转换器设计者并没有为满足客户的这些需求开发出全新的架构，实际上也很少有设计者这么做。

相反，现有架构的发展已经远远超出了其发明者的想象，继续在IC业的一个竞争非常激烈的领域中快速发展。

趋势这种发展一直是很迅速的。

例如，在EDN杂志的最近一次高速ADC调查中，正在出售的最快速12比特转换器是AnalogDevices公司的AD9433（参考文献1）。

AD9433运行速度是125MS/s，功率是1.25W，带宽是750MHz。

而在我们目前的调查中，至少有5家制造商已在提供速度范围在125MS/s~1GS/s的器件，分辨率与速度有关，为8比特~14比特。

前次调查情况是，最快的转换器多数是建立在基于SAR（逐次逼近寄存器）的架构或流水线架构上的。

长期以来一直是大学研究课题的高速Δ-Σ结构，正开始填补SAR在商用市场中留下的空白。

随着厂商以迅猛的速度“争当第一”，产品推出的速度似乎正在加快。

糟糕的是，在产品发布后的几个季度，厂商提供的只是一些初步的数据表。

初步的数据表并非只有坏处。

实际上，它们帮助IC制造商和早期采用产品的客户更快地开始合作。

但是，有些数据表有多个修订版（有时多达8个以上），使人们在获得IC样品时，很难以无差错的方式来做设计。

另一方面，与过去几年相比，制造商们时常玩的规格游戏不那么流行了，至少不那么明显了。

多数数据表规定了最重要参数的最低和最高性能限度，有些是在IC的整个工作温度范围内规定这些限度。

最低ENOB（有效比特数）规格较常见，但仍然不普遍。

缺乏规格时，你可以从最低SINAD直接计算ENOB：转换器的交流特性对于中等速度的通信是个挑战，在射频时更是如此（见附文《单值悖论》）。

如果你在高速转换器方面的知识并不丰富，就应该在转换器选择上多花些时间。

速度和分辨率相似的转换器之间有很多微妙的差别，结果，数据表长度往往接近于其中L是长度，f是时钟速率，m是与厂商有关的变量。

AD中关于差分线的设置和走线的方法差分线是一种常用于高速数字信号传输的技术，它可以减少信号传输中的电磁干扰和时钟抖动。

在ADC（模数转换器）中，这些线路对于实现高性能信号传输至关重要。

在本文中，我们将讨论与差分线的设置和走线方法相关的几个关键方面，以帮助读者更好地理解和应用这些技术。

首先，让我们了解差分线的设置。

设置差分线需要考虑以下几个因素：1.信号匹配：差分线需要保持匹配，即两条线的电阻、电容和电感等参数应尽可能相等。

这样可以减少传输过程中发生的反射和干扰。

2.长度匹配：为了确保差分信号的同步性，两条差分线的长度应尽量相等。

在设置中，常使用仿真工具如ADS等来模拟信号传输过程，以确保长度匹配。

3.信号布局：差分线和其他信号线的布局也需要合理规划。

差分线应尽可能远离其它高速信号线、电源线、地线等，以减少干扰。

其次，我们来讨论差分线的走线方法。

走线是将差分信号传输线连接到适当的芯片引脚上的过程。

以下是一些关键步骤：1.信号层选择：考虑到差分信号的重要性，通常将差分线布线在内层信号层，以提供更好的屏蔽和隔离。

这也有助于减少干扰和信号串扰。

2.路径规划：在布线之前，需要首先规划垂直和水平走线路径。

对于长度匹配的要求，需要保持差分线的等长性。

为了达到此目的，可以使用反射对称、来回折线或S形折线等方法。

3.地线引出：差分线需要一条共同的地线来完成电路回路。

为了降低信号回路的共模噪声和辐射干扰，应该将共地线引出到差分线的中心，而不是两侧。

这可以通过适当的引线连接和地平面规划来实现。

4.引脚分配：在将差分线连接到芯片引脚之前，需要注意信号引脚的布局和分配。

差分信号的代表性引脚通常被放置在芯片的边缘，以便于布线和连接。

总结起来，差分线的设置和走线方法对于实现高性能信号传输非常关键。

合理的差分线设置能够减少传输过程中的电磁干扰和时钟抖动。

而巧妙的差分线走线方法可以提供更好的信号完整性和同步性。

通过遵循上述原则和步骤，工程师们可以有效地应用差分线技术，并在高速数字信号传输中取得更好的效果。

合理选择高速ADC实现欠采样简介：ADC（Analog-to-Digital Converter）是将模拟信号转换为数字信号的电子元件。

高速ADC（High-Speed ADC）是指采样速率高于100 MSPS （Million Samples Per Second）的ADC。

欠采样则指采样频率低于信号频率的取样方法。

本文将探讨为什么需要高速ADC实现欠采样，并介绍在合理选择高速ADC实现欠采样时需要考虑的因素。

为什么需要高速ADC实现欠采样？1.减少功耗：高速ADC可以在很短的时间内完成采样，从而减少了ADC芯片的工作时间和功耗。

2.增加系统带宽：高速ADC可以更快速地处理采样数据，并能够传输更多的信号频率。

因此，通过欠采样可以提高系统的带宽，更好地保留原始信号的信息。

3.简化数字滤波器：高速ADC可以以更高的频率进行采样，从而使得在低频段进行滤波的任务变得相对简单。

为了实现相同的滤波要求，较低采样频率的ADC可能需要更复杂的数字滤波器。

而在选择高速ADC实现欠采样时，需要考虑以下因素：1.采样速率：根据所需要的采样频率，选择合适的高速ADC。

如果信号频率非常高，则需要更高采样速率的ADC来满足欠采样的需求。

2.分辨率：分辨率指的是ADC能够将模拟信号转换为数字信号的精度。

在高速ADC中，较高的分辨率可以提供更准确的数字表示，从而更好地保留原始信号的细节。

3. SNR（Signal-to-Noise Ratio）：SNR是指信号和噪声的比值。

在欠采样过程中，由于抽样定理的限制，采样频率低于信号频率，因此可能会引入折叠噪声。

因此，选择高SNR的ADC可以降低欠采样引入的噪声。

4.电源噪声：高速ADC通常对电源噪声比较敏感。

因此，选择有较低电源噪声的ADC可以减少噪声对采样结果的影响。

5.功耗：采样速度越高，ADC的功耗通常也越高。

因此，需要根据系统的功耗要求来选择合适的ADC。

6.抗干扰能力：在高速ADC的环境下，可能会受到一些干扰，例如时钟抖动、串扰等。

《工业控制计算机》2019年第32卷第12期模数转换器(ADC)广泛用于各种应用中,尤其是需要处理模拟传感器信号的测量系统,比如测量压力、流量、速度和温度的数据采集系统。

为了能最大限度发挥高速ADC的性能,获得尽量高的有效位数与信噪比等关键参数,在高速采样电路系统设计中,低噪声、低相位失衡等因素是设计人员在设计采样电路时必须考虑的因素,这些参数的获得和提高取决高速AD采集系统的各个电路环节。

本文基于ADC的工作原理,结合工程设计经验,讨论了高速ADC电路设计时需要重点考虑的几个问题,包含模拟输入、输入时钟、基准电压源以及参考平面,希望能够对高速采集系统的设计工作起到一定的借鉴和指导作用。

1关键信号设计1.1模拟输入设计大多数现代高性能ADC使用差分输入抑制共模噪声和干扰。

由于采用了平衡的信号处理方式,这种方法能将动态范围提高2倍,进而改善系统总体性能。

虽然差分输入型ADC也能接受单端输入信号,但只有在输入差分信号时才能获得最佳ADC 性能,所以需要将单端射频输入信号转换为差分信号。

转换方式一般有差分驱动器、差分变压器以及差分双巴伦耦合等方式。

在基带应用中,AD8138、ADA4937-2和ADA4938-2等差分驱动器能够为ADC提供出色的性能和灵活的接口,利用放大器驱动转换器的模拟输入端时,会引起有源不平衡,它一般发生于元件容差不够时。

在SNR为关键参数的基带应用中,建议使用的输入配置是差分变压器耦合。

当输入频率处于第二或更高奈奎斯特区域时,大多数放大器的噪声性能无法满足要求以达到ADC真正的SNR性能,在SNR为关键参数的应用中,建议使用的输入配置是差分双巴伦耦合。

一般在100MHz至150MHz左右的频率,利用变压器或巴伦将信号耦合到转换器的模拟输入端时,会引起无源不平衡,所以使用两个变压器或巴伦可以减小耦合差异,改善相位平衡。

以AD9268为例,差分双巴伦耦合原理图如图1所示。

在差分输入情况下,模拟输入的相位平衡对于整个信号链至关重要,如果没有适当的平衡,二次谐波和偶次阶失真就会增大。

单片机adc采样率摘要：I.单片机ADC 采样率简介A.ADC 的作用B.采样率的概念C.采样率对数据处理的影响II.单片机ADC 采样率的提高A.采样率提高的方法1.选择合适的ADC 芯片2.优化电路设计3.采用更高频率的时钟信号B.采样率提高的意义1.更高的数据采集精度2.更快的数据处理速度3.更好的系统性能III.单片机ADC 采样率的限制A.硬件限制1.ADC 芯片的性能2.电路设计的复杂度B.软件限制1.采样数据的处理能力2.系统的稳定性IV.单片机ADC 采样率的发展趋势A.技术的发展1.新型ADC 芯片的出现2.更高频率的时钟信号的应用B.应用的需求1.更广泛的数据采集应用2.更高效的数据处理系统正文：单片机ADC 采样率是一个重要的技术参数，直接影响到数据采集和处理的精度和速度。

在单片机系统中，ADC 采样率越高，就能更准确地采集和处理数据，从而提高整个系统的性能。

本文将介绍单片机ADC 采样率的概念、提高方法及其限制和未来发展。

首先，我们需要了解单片机ADC 采样率的概念。

ADC（Analog-to-Digital Converter，模拟- 数字转换器）是单片机系统中的一个重要组件，用于将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

采样率是指单位时间内对模拟信号进行采样的次数，通常用赫兹（Hz）表示。

采样率越高，采集到的数据点就越密集，数据处理的精度就越高。

提高单片机ADC 采样率的方法有多种。

首先，可以选择具有更高转换速率的ADC 芯片。

目前市面上有许多高速、高精度的ADC 芯片可供选择，如ADC0804、ADC128S 等。

其次，可以通过优化电路设计，降低电路噪声和干扰，从而提高采样率。

此外，还可以采用更高频率的时钟信号，为ADC 提供更高的采样时钟，从而提高采样率。

然而，单片机ADC 采样率的提高也受到一定的限制。

从硬件方面来看，ADC 芯片的性能和电路设计的复杂度是影响采样率的主要因素。

高速数字隔离型串行ADC及其工程应用目前，逆变器在很多领域有着越来越广泛地应用。

对逆变器的研究具有十分重要的意义和广阔的工程应用前景。

常见逆变技术的控制方法大致分为开环控制的载波调制方法和闭环控制的跟踪控制方法。

跟踪控制方法属于闭环控制，闭环反馈中的检测环节需要与高压主电路相互隔离，避免高压侧电磁噪声对控制电路的窜扰。

高性能的跟踪型逆变器对反馈量的实时性要求很高，因此要求反馈环节具有高速隔离传输模拟信号的能力。

目前，最常用的隔离技术可以分为线性隔离和数字隔离。

线性隔离器存在温度漂移、线性度差，鲁棒性弱的问题，很难满足宽频带高精度的隔离传输要求。

在现代跟踪控制用逆变器领域中大多采用数字化控制，如果在高压侧将模拟量变成数字量，再通过高速隔离芯片传输数字量，则既避免了模拟量隔离传输所存在的问题，又满足数字化控制的要求。

因此，本文研究设计了一种基于高速隔离芯片的高速串行隔离型ADC。

该数字隔离型ADC频带宽，延时小，稳定性高并且电路结构简单。

利用FPGA作为控制器，很好地实现了模数转换和隔离传输。

2．隔离模块基本工作原理2.1 工程背景介绍如图(1)所示为基于RC检测的跟踪控制原理框图。

FPGA通过高速隔离芯片控制高速串行ADC，将电容电压实时地转换成数字量，通过隔离芯片把数字量读回到FPAG。

通过这个高速隔离型ADC，即图(1)中虚线框中的部分，实时采样跟踪电压波形，根据特定的跟踪控制算法产生相应的SPWM控制信号驱动半桥主电路。

假设逆变单元的开关频率为10KHz,最小占空比为10％，按照香农定理ADC采样频率至少为200KHz,在工程应用中一般留有7～10倍余量，所以高速ADC的采样频率应该在1MHz左右。

MAX1072为10位单极型串行ADC，可以实现1.8MHz采样频率。

可见MAX1072在采样频率和输出精度方面均满足跟踪控制的要求。

同时，采用串行ADC控制引脚少，占用控制器I／O端口少，所需隔离芯片少，电路结构简单可靠性高。

一种高速ADC接口电路设计方案摘要: 针对E2V公司的高速ADC 芯片EV10AQ190，提出了一种高速ADC 接口电路设计方案。

首先简要介绍了高速ADC芯片EV10AQ190 技术特点，然后重点叙述了影响高速ADC接口电路性能的两大关键技术: FPGA 片同步技术和多路ADC 校正技术，最后给出了硬件调试及实验结果。

实验结果表明，该高速ADC 接口电路采样率可稳定工作在4GHz 以上。

这种方案已成功应用到某宽带雷达回波模拟系统的设计中。

随着电子通信行业的高速发展，越来越多的应用都要求更高的速率和更大的带宽，高速模数转换( ADC) 芯片的采样率已经从以前的MHz 级发展到当前的GHz 级。

伴随着信号采样率的不断提高，信号偏斜( SKEW) 、抖动和噪声都在吞噬着时序余量，如何在高速系统中进行稳定、可靠的采样和数据变换将面临极大的挑战。

高速ADC电路设计一直是电子通信领域的研究热点。

文献［1］给出了一种基于FPGA 片同步技术的高速ADC 接口电路设计方法。

文献［5］利用E2V 公司ADC 芯片EV8AQ160 实现了双通道2.5Gsample /s 信号的采集。

文献［6］介绍了利用FPGA通过SPI 协议对ADC 芯片ADC083000 进行配置的方法，实现了3 Gsample /s 数据采样。

文献［7 － 8］讲述了如何利用FPGA 来设计多通道高速ADC 采样控制器。

文献［9 － 10］分别介绍了高速ADC 电路的设计方法和PCB 设计要点。

公司ADC 芯片EV10AQ190 实现了一种高速ADC接口电路，信号采样率高达4 Gsample /s。

EV10AQ190 是E2V 公司的一款高速ADC 芯片，具有10bit 分辨率，最高采样率可达5GHz。

在如此高速的ADC 接口设计中，时钟和数据稳定的相位关系、同步性能的好坏将直接影响信号采集的质量，必须采用源同步技术，保证采样时钟和数据严格同步、时序关系稳定。

高速ADC/DAC的测试方法演讲内容大家好，我是今天做分享的任彦楠，非常荣幸能和大家交流，今天我分享的内容是within 我的knowledge, 也希望将我不懂的地方向大家请教。

今天我要和大家分享的是高速ADC/DAC的测试方法~ADC主要的测试指标分为静态指标和动态指标两类：静态指标，包括INL、DNL；动态指标，主要是基于SFDR，在此基础之上计算的ENOB（有效位数）。

尽量言简意赅吧。

ADC的测试方法，其实简单来说，就是输入和输出，输入怎么给？输出怎么测？怎么计算？以及换算到spec。

输入主要是两部分：数据和clk。

大家知道ADC的数据和clk都用什么给信号吗？听众答：ADC的数据是指输入的模拟信号吗？任老师：哈哈，是的，信号发生器；然而对于ADC，尤其是高精度的ADC，最关键的是信号源的选择，这里需要的是高精度的信号源，也就是说信号源的动态范围要高于被测ADC两个精度位以上，这是关键之一。

第二，就是信号源和clk的同步。

接着，我们来看输出，ADC输出的是digital信号，也就是说输出采样到的是数字信号。

但是ADC的动态参数表示都是基于频谱分析的方法。

也就是说要将输出、采样到的数字信号用FFT变换到频域，这就是大家看到ADC的测试程序为什么主函数是FFT 函数的原因。

我记得我们当时实验室测得，10bit以上ADC，都至少是1024点。

听众问：或者转到频域，频率精度到什么精度才合适？任老师：实测的时候，你有时会发现，FFT点数选的少，测试结果会好，不知大家有没有碰到过这种情况？嗯，但其实这是一种假象。

你想10bit ADC输出的全位分辨率就是1024，如果没有采到1024个点，说明丢失了部分数据，不能真实反映ADC的性能。

所以大家测。

• 19•本文提出了一种基于国产ADC 的高速高精度信号采集系统的实现方法。

该系统使用上海贝岭公司的BLAD16J125 ADC 芯片作为数据采集的核心，实现了8通道、16位、125MSPS 的信号采集功能，其实测性能与使用进口相似芯片的系统相当。

该系统对解决高速高精度数据采集装备自主可控问题具有很积极的现实意义。

在雷达、通信、电子对抗等领域中，处理的信号带宽越来越宽，信号采集对ADC （模数转换器）芯片的速度和精度指标均提出了更高的要求。

目前ADC 芯片主要的供应商是美国的德州仪器、亚德诺等公司，中国是全球最主要的ADC 芯片需求方，目前国防、军工、通信等领域的高速信号采集设备仍基本上使用进口的ADC 芯片，具有很大的风险。

首先，国外的ADC 芯片有被植入后门的可能性，是一个很大的安全隐患。

其次，在非常时期，国外可能会对我国实施芯片禁运，2018年中兴通讯被制裁及禁运事件就是前车之鉴。

在当前中美贸易战的大环境下，使用国产ADC 芯片作为数据采集系统的核心器件，实现关键装备自主可控，尤其显得更为急迫和重要。

1 高速信号采集系统设计本文基于上海贝岭公司的BLAD16J125 ADC 芯片，设计了一种高速高精度的信号采集系统，实现了8通道、16位、125MSPS 的高速信号采集功能。

该高速信号采集系统的模块功能结构图如图1所示。

图1左边为FMC （FPGA Mezzanine Card ）子板模块，右边为FMC 载卡模块。

FMC 子板包含两片相同型号的BLAD16J125 ADC 芯片，一个125MHz 有源晶振和LMK04828时钟发生器,以及用于给这些器件供电的电源模块。

FMC 载卡上包含一个FPGA 系统及相应的电源模块。

FMC 子卡模块上的时钟、同步信号、高速数据信号以及控制信号通过一个标准的FMC HPC （High Pin Count ）插头与FMC 载卡上的FMC HPC 插座相连，最终连接到载卡上的FPGA 芯片。