FMC子卡:8 通道 16 bit 250M AD 采集

FMC128 是一款 8 通道 250MHz 采样率 16 位 AD 采集 FMC子卡,符合 VITA57 规范,可以作为一个理想的 IO 模块耦合至 FPGA前端,8 通道 AD 通过高带宽的 FMC 连接器(HPC)连接至 FPGA 从而大大降低了系统信号延迟。该板卡支持板上可编程采样时钟和外部参考时钟以及采样时钟,多片板卡还可以通过触发(输入/输出)信号进行同步采集,该板卡 8路模拟信号通过 50Ω特征阻抗的 SSMC 射频连接器输入,通过变压器耦合至 ADC 前端,主要用在通信多载波、雷达与智能天线、测试与测量、软件无线电等。

实物图

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功能框图

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技术指标

 支持 8 路 16 位 250MSPS 采样率;
 支持单端交流耦合输入;
 输入电压范围:1Vpp~2.5Vpp,可编程输入电压范围;
 模拟输入带宽:500MHz(典型值);
 增益可控范围 6dB,步进 0.5dB;
 SFDR@170MHz:87dBc;
 SNR@170MHz:73.2dBFS;
 ENOB@170MHz:11.85bits;

FMC 接口指标:
 标准 FMC 子卡,符合 VITA57.1 规范;
 板卡尺寸:84.1 x 69 mm
 FMC 连接器型号:ASP-134488-01,HPC 接口;
 板卡采用+12V 供电,整板典型功耗 10W;

时钟分配:
 支持外时钟、外参考内时钟、内参考内时钟三种时钟模式;
 板载 1 片超低噪声 TCXO 晶振;

其它功能:
 支持外触发;
 板载状态指示灯;
 物理与电气特征
 板卡尺寸:84.1 x 69mm
 板卡供电:3A max@+3.3V(±5%)
 散热方式:自然风冷散热或金属导冷散热

环境特征
 工作温度:-40°~﹢85°C;
 存储温度:-55°~﹢125°C;
 工作湿度:5%~95%,非凝结

软件支持
 可选集成板级软件开发包(BSP):
支持 Xilinx 开发板,如 VC707\VC709;
支持 Kintex-7、Virtex-7 载板程序移植;
 可根据需求提供定制化算法与系统集成:

微信:W_soul911

### FMC 数据采集方法与技术 FMC(FPGA Mezzanine Card)是一种用于高速数据采集和信号处理的标准接口规范,广泛应用于软件无线电、直接射频存储和宽带信号采集回放等领域。以下将详细介绍FMC数据采集的相关技术和方法。 #### 1. FMC 数据采集的基本原理 FMC 数据采集通常涉及 ADC(模数转换器)和 DAC(数模转换器)。ADC 负责将模拟信号转换为数字信号,而 DAC 则实现数字信号到模拟信号的转换。FMC基于 VITA 57.1 或 VITA 57.4 标准设计,能够与 FPGA 载板配合使用,完成高速信号的采集和回放功能[^1]。 #### 2. 典型的 FMC 数据采集 以下是几种常见的 FMC 数据采集及其特点: - **FMC-AD1Ch1G-DA1Ch2G** 该板支持 1 路 8-bit、1Gsps 的 ADC 采集功能和 1 路 14-bit、2Gsps 的 DAC 回放功能。ADC 器件采用 TI 的 ADC08D500 芯片,DAC 器件采用 ADI 的 AD9737 芯片。采样时钟可由外部输入或板上时钟芯片提供,适用于软件无线电和宽带信号采集回放等应用[^3]。 - **FMC-AD2Ch500M-DA2Ch2G** 此板支持 2 路 14-bit、500Msps 的 ADC 同步采集功能和 2 路 14-bit、2.5Gsps 的 DAC 同步回放功能。ADC 器件采用 ADI 的 AD9684 芯片,DAC 器件采用 ADI 的 AD9739 芯片。此外,ADC 内部包含数字下变频器 (DDC),支持频率转换和信号滤波[^4]。 - **FMC123** FMC123 是一款高性能的数据采集模块,支持 2 路 14-bit、3GSPS 的 ADC 采集功能和 2 路 16-bit、12.6GSPS 的 DAC 回放功能。ADC 器件采用 ADI 的 AD9208 芯片,DAC 器件采用 ADI 的 AD9172 芯片。该模块遵循 VITA 57.1 标准,适用于高速信号采集和回放场景[^5]。 #### 3. FMC 数据采集的关键技术 在 FMC 数据采集过程中,需要关注以下几个关键技术点: - **采样率与分辨率** 采样率决定了信号的频率范围,而分辨率则影响信号的精度。例如,FMC123 提供了高达 3GSPS 的采样率和 14-bit 的分辨率,能够满足高频信号的采集需求[^5]。 - **同步采集与回放** 多通道同步采集和回放是 FMC的重要特性之一。例如,FMC-AD2Ch500M-DA2Ch2G 支持两路 ADC 和两路 DAC 的同步操作,确保多通道信号的一致性。 - **时钟源选择** FMC通常支持外部时钟输入和内部时钟生成。选择合适的时钟源可以提高信号采集的稳定性和准确性。 - **数字信号处理 (DSP)** 某些 FMC内置了数字信号处理功能,如数字下变频器 (DDC)。这些功能可以降低 FPGA 的计算负担,并提高信号处理效率[^4]。 #### 4. FMC 数据采集的应用领域 FMC 数据采集技术广泛应用于以下领域: - **软件无线电** 软件无线电需要对射频信号进行实时采集和处理,FMC能够提供高采样率和高分辨率的支持。 - **宽带信号采集与回放** 在雷达、通信和测试测量领域,FMC可以实现宽带信号的采集和回放,满足复杂信号环境的需求。 - **直接射频存储** 通过 FMC,可以将射频信号直接存储到存储介质中,便于后续分析和处理[^3]。 ```python # 示例代码:配置 FMC-AD2Ch500M-DA2Ch2G 板ADC 参数 def configure_adc(board, channel, sample_rate, resolution): board.set_channel(channel) board.set_sample_rate(sample_rate) board.set_resolution(resolution) # 配置示例 configure_adc(fmc_board, channel=0, sample_rate=500e6, resolution=14) ```
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