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數字電子示波器與波形數字化器的比較
2013/12/27  9:43:46
    測試測量儀器公司和自動測試系統公司都有波形數字化器,產品的實時帶寬覆蓋低頻至射頻,型號多種多樣。值得注意,波形數字化器供應商如國家儀器公司(NI),它在自主開發的PXI儀器總線的平臺上配合Lab VIEW圖形編程軟件,構成的數據采信系統在自動測試系統和自動化測量中占有重要地位。另外一家ZTEC儀器公司是專業模擬數字化器供應商,它的特點 是既能夠供應PC工業標準的模擬,還能夠供應測量儀器標準總線的模塊。最高指標的波形數字化器采用取樣率4GS/S、分辨率8位、實時帶寬1GHz的ADC芯片。
    由于波形數字化器模擬的電路構成并不復雜,市場供應的ADC芯片種類很多,特別是信息技術和移動通信產品,都需要處理視頻信號,從而推動視ADC芯片的開發和生產。著名的德州儀器公司(TI)、模塊器件公司(ADI)等有多種ADC系列芯片供應,性價比相當高。如果我們在設計自動測試系統時需要專用的波形數字化器模擬。除了采購現成產品以外,亦可考慮自行設計。特別是取樣率200MS/S、分辨率16位、實時帶寬100MHz的ADC芯片,由于應用面廣,無論在無線通信、數碼相機、移動手機、雷達、醫學圖像、數據采集、測試測量等領域都需要大量產品。以德州儀器公司的ADS548X系列ADC芯片為例,它具有以下特點:
   ·最高取樣率200MS/S,帶寬100MHz
  ·分辨率16位,滿量程的背境噪聲78dB
  ·無雜散頻率的動態范圍95dBc
  ·片上高阻抗的差分緩沖輸入放大器
  ·高效率的低壓差分信號(LVDS)的數字輸出
  ·供電電壓+5V和+3V,功率耗散70mW
  ·64引腳QFN-64封裝,占位面積9×9mm
  ·溫度范圍-40至85℃
   ADS548X系列ADC芯片的結構框圖如圖3所示,從圖中可見,輸入信號INP、INM經過緩沖輸入級放大后,由16位ADC模/數轉換器的取樣時鐘作時分取樣。再經數字修正和整形,樣本值送入8組低壓差分放大,由數據線D0、D2和D14輸出至后級存儲器。
  ADS548X芯片內還有電源調節電路、基準電壓、定時控制、工作方式控制等輔助功能塊。作為波形數字化器的前端芯片,ADS548X是集成度和性能較高的ADC并行模/數轉換器,配合后端的緩沖存儲器和數字信號處理器,選擇信號采集系統的接口總線,即可構成完整的波形數字化器模塊。德州儀器公司同時提供ADS548X芯片的評估實驗板,作為業界領先的數字信號處理器供應商,有多種系列DSP芯片可供工程設計人員選擇,或者借助相應DSP開發套件,簡化模塊的軟件設計流程,實現波形數字化器的快速設計和評估。

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