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QT1230

  • 產品分類:其他產品
  • 產品簡介:

    大支持4通道同步采集

    高5GSPS采樣率/單通道

    2.5GSPS采樣率/2通道

    1.25GSPS采樣率/4通道

  • 訂購熱線:400-000-4026

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

     

    規格

    大支持4通道同步采集。

    5GSPS采樣率/單通道、2.5GSPS采樣率/2通道、1.25GSPS采樣率/4通道。

    時間交錯自適應校準系統。

    10bit 轉換精度。

    支持ACDC藕合方式;支持高頻脈沖信號輸入。

    大板載2GB DDR3存儲器。

    支持外部觸發輸入或輸出,;支持用戶擴展IO

    支持GPS同步和時間戳功能。

    標準6U CPCI結構,支持PCI 32bit 33MHz傳輸總線。

    FPGA支持用戶自定義邏輯開發。

     

    應用

    寬帶雷達系統

    激光雷達系統

    寬帶通信系統

    高能物理測試

    光電倍增管采集系統

     

    軟件支持

    操作系統

    開發軟件

    驅動程序

    ?  Windows XP 32

    ?  Windows 7 64

    ?  Linux 2.6+ 32/64

    ?  Visual C++ 6.0

    ?  Visual Studio 2010

    ?  QTCapture Lab

    ?  C/C++

    ?  MATLAB

    ?  LabView/LabWindows

     

    系統框圖:

     

     

    硬件功能以及選項:

     

    高速ADC采集模式

     QT4512采集模塊單片集成410bit 1.25Gsps 高速ADC,具有輸入方式靈活和通道一致性好特點。當工作在4通道模式時,采樣率為每通道1.25Gsps;工作在2通道模式時,采樣率為毎通道2.5Gsps;工作在單通道模式時,采樣率為5Gsps

    時間交錯采集校準

    QT4512工作在2.5Gsps5Gsps工作模式下時,采用2個或41.25Gsps ADC通過時間交錯采集方法進行采集。由于模擬器件制造工藝不完善、電路寄生效應以及噪聲等問題,造成不同ADC個體之間存在的差異。這些差異會在時間交錯采集系統中引起增益失配(Gain Mismatch)、偏置失配(Offset Mismatch)以及時鐘失配(Clock Timing Mismatch),使得采樣數據中存在失配誤差,這個誤差能夠顯著的引入采樣噪聲和非線性失真,使得采樣的SNRSFDR達不到單個ADC所能達到的性能。

     

    坤馳科技開發的時間交錯采樣校準算法能持續提供模數轉換器的增益、偏移和時間偏差誤差的后臺估計值,同時校準估計誤差,對全部失配誤差重新構建。誤差校正算法對于任何輸入信號類型,以及靜態和動態失配誤差很有效。

    輸入頻率140MHz的正弦波在5GHz采樣率下誤差校正前后頻域效果對比

    (上圖為校正前,下圖為校正后)

     

    模擬信號輸入

     

     QT4512具有4個獨立的模擬信號輸入通道為用戶提供4種輸入方式選擇:

     -OPT1: 交流耦合

        采用Balun耦合,單端輸入

    輸入阻抗50Ω,輸入范圍500mVpp

    默認輸入帶寬4.5MHz~2GHz

     

    -OPT2: 直流耦合

    采用運算放大器直流耦合,單端輸入

    輸入阻抗50Ω,輸入范圍1Vpp,可配置板載衰減器

    默認輸入帶寬DC~1GHz,可配置板載濾波器

    -OPT3: 帶程控增益輸入

    交流、直流耦合,單端輸入

     

    支持軟件程控增益設置,調節范圍-20dB~+20dB

    輸入阻抗50Ω,輸入范圍±50mVpp到±5Vpp,軟件可配置

    輸入帶寬DC~1GHz

    具有直流偏置調節功能

               

     

     

    -OPT4: 用戶定制輸入帶寬

    交流/直流耦合可選

    增益范圍可選

     

    輸入阻抗50Ω/1MΩ可選

    輸入帶寬直流DC~2GHz,交流600K~3GHz可選

    板載采集存儲器

     

         QT4512板載64位寬DDR3存儲器用于緩存采集數據。DDR3讀寫數據率為1667MHz,能為用戶提供大100Gb/s的數據吞吐率,支持各種采集模式下的數據并發讀寫。

         板載內存容量選項:

    -OPT5: 1GB(總共512Msample4通道同時工作時 125Msample/每通道)

     

     

    -OPT6: 2GB(總共1Gsample4通道同時工作時 250Msample/每通道)

     

    采集時鐘發生器

     

       采集時鐘的隨機抖動會劣化采集系統的信噪比,而且隨著輸入信號頻率的增加,采集時鐘的抖動對信噪比的影響會越來越明顯。因此QT4512采用超低抖動時鐘信號產生模塊配合高穩定、低相位噪聲時鐘參考源來保證采集時鐘的性能。

       時鐘發生器采用獨立的屏蔽模塊,支持板載參考源、外部參考時鐘源以及同步接口參考時鐘輸入。

    采集時鐘發生器  

                                  

    時鐘模塊選項:

    -OPT7: 板載超低相噪TCXO參考源

    100MHz

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

    溫度穩定性: ±20ppm 0℃到70℃。

     

     

    -OPT8: 板載超低相噪恒溫晶體參考源

    100MHz

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

    溫度穩定性: ±0.05ppm 0℃到70℃。

     

     

    -OPT9: 外參考輸入

     

     

    -OPT10: 外采集時鐘輸入

     

     

     

    通用輸入輸出接口

               

     前面板 IO

     

    前面板RS232串口和4個通用IO可以使用。用戶可以通過編程自定義這些IO的用途;同時這些IO通過軟件設置,可作為輸入、輸出觸發信號使用。

     

    GPS同步和時間戳:

     

    GPS同步模塊由以下部分組成:

    GPS接收模塊:輸出1pps秒脈沖,建議精度30ns rms1σ)。 

    本機恒溫晶體:輸出10MHz,建議頻率穩定度1e-9(阿倫方差)。 

    時鐘馴服模塊:根據GPS輸出的1pps信號,同步每個采集模塊的本地恒溫晶體;同時產生1s頻率的同步時鐘信號。保障在GPS衛星短時間失鎖情況下仍然能維持同步穩定。

    GPS絕對時間模塊:讀取GPS授時時間,同時使用同步的100M時鐘進行計數,產生本地20ns精度的絕對時間。

      采集間模塊同步機制:

        同步原理如下圖所示:

     

     

     同步機制在采集模塊內采用兩種方式實現同步:

    時間戳模式: 驅動時鐘為采集時鐘,頻率2.5GHzFPGA 5分頻處理,分辨率為2ns。當有觸發事件時,鎖存時間戳計數器,將該計數器值同ADC數據值上傳服務器。GPS同步模塊輸出的同步脈沖負責每秒為計數器清除一次,保證各個采集模塊的計數器同步。如果各個采集模塊是同時滿足觸發條件的,此時各個通道的計數器值應該相等。 

    絕對時間記錄模式:觸發脈沖輸出到GPS絕對時間計數器中;當絕對時間計數器檢測到上升沿,鎖定絕對時間計數器,然后通過總線形式讀取當前時間,同ADC采集數據上傳主機。

    采集功能以及選項:

    環形緩沖采集模式

     QT4512設計了環形緩沖功能,因此具備采集觸發時間前數據的能力。一旦采集卡滿足觸發條件,觸發前的采集數據和觸發后的數據同時存入板載的大容量存儲器中;隨后通過PCI Express總線讀入到主機中。在一次觸發-采集過程中,用戶可以自由設置觸發前采集數據長度和觸發后采集數據長度,這兩個長度之和為一次采集數據總長度。 

     

    FIFO采集模式

    該功能將板載內存虛擬為一個大容量FIFO,允許采集數據由該FIFO緩沖后連續不斷的通過PCI Express 總線傳輸到主機內存或硬盤中。在FIFO模式下,系統會預先設置FIFO容量和實時監測FIFO狀態,并自動啟動PCI Express DMA操作,進行數據搬運工作。FIFO模式工作后,其采集數據長度容許無限長,限制條件為主機的內存容量或硬盤容量。

     

     

    多次觸發采集模式

    多次觸發采集模式將存儲空間分成N個子段,可以接收連續觸發操作。系統自動將每次觸發前后采集的數據存入對應的存儲器子段,這個過程不需要軟件干預,采集卡也不需要重新啟動。存儲空間分段的數量受設置的每次采集數據長度和板載內存容量大小限制;FIFO模式下分段數量不受限制。

     

    觸發模式

    QT4512支持多種觸發模式:

    軟件觸發

    通道觸發,任意4個通道均能設置為觸發源,觸發方式有上升沿大于、下降沿小于閾值觸發;閾值窗口觸發。

    外觸發,前面板上的4個通用IO均能作為觸發源使用,可上沿或下沿觸發或各個IO組合邏輯觸發。

     

    用戶FPGA開發包 -OPT11

       QT4512支持用戶自定義邏輯開發。我們提供完整的FPGA邏輯工程,并提供基于Verilog-HDL編寫的用戶邏輯接口源代碼。FPGA開發軟件使用XILINX ISE 14.5

    用戶FPGA開發包 

      同時開放FPGA JTAG 調試接口。用戶可以使用XILINX USB-JTAG電纜和ChipScope 軟件進行邏輯在線調試。

     

    FPGA 開發包選項:

    -OPT12:  采用XC7K325T-2 FPGA

    -OPT13:  采用XC7K410T-2 FPGA  

    軟件以及選項

     

    Windows 設備驅動

    QT4512提供32Windows XPWindows 7以及64windows 7設備驅動程序。可以使用Visual C++Visual Studio 2010LabWindows/CVI開發。

     

    Linux 設備驅動

     

     QT4512支持32位和64位內核的linux系統:RedHatFedoraUbuntuDebianLinux 驅動程序完全支持GNU C++編譯器。

    QTCapture Lab

    QTCapture Lab應用軟件基于Windows 32/64位平臺,具有虛擬示波器功能,方便設置硬件,讀取/保存數據以及波形顯示/頻譜分析功能。

    其功能和界面如下所示:

      

    第三方軟件支持

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

    技術規格參數 

    模擬輸入

    項目

    參數

    備注

    通道數

    4CH

    大采樣率4CH1.25GSPS2CH2.5GSPS1CH5GSPS

    接口

    SMA Female

     

    輸入阻抗

    50Ω±2%

     

    耦合方式

    AC

    OPT1 交流耦合

    OPT3 程控增益

    DC

    OPT2 直流耦合

    輸入量程(FSR

    500mVpp

    1Vpp

    OPT1 交流耦合

    OPT2 直流耦合

    ±50mVpp~±5Vpp

    OPT3 程控增益,6dB步進

    偏置范圍

    -FSR+FSR

    只有OPT3 程控增益模式下具備

    抗混疊濾波器

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

    OPT1 交流耦合模式下不具備

    濾波器帶寬可定制

     

    數據采集

    項目

    參數

    備注

    分辨率

    10bit

     

    數據內存

    2GB(總共)

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

    OPT5 1GB

     

    4GB(總共)

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

    OPT6 2GB

    時間戳

    48bit 采集計數器,GPS絕對時間

     

    采集模式

    單次觸發,多次觸發,FIFO模式

     

      

    采集時鐘

    項目

    參數

    備注

    內部采集時鐘

    輸出大頻率2.5GHz

    4通道采樣率相同

    軟件可設置輸出頻率:
    2.5GHz
    1.25GHz625MHz

    由時鐘發生器直接輸出,

    其他頻率定制

    時鐘精度:±0.5ppm0℃到70℃)

    OPT8: 恒溫晶體參考源

    外部采集時鐘輸入

    阻抗:50Ω

     

     

     

     

     

    OPT10 外采集時鐘輸入

    輸入頻率范圍:100MHz~500MHz

    輸入接口:MMCX Male

    輸入信號幅度:單端 0.6Vpp1.5Vpp

    耦合方式:AC

    外部參考時鐘輸入

    阻抗:50Ω

     

     

     

     

     

    OPT9 外參考時鐘輸入

    輸入頻率范圍:100MHz

    輸入接口:MMCX Male

    輸入信號幅度:單端 0.2Vpp2Vpp

    耦合方式:AC

      

    觸發

    項目

    參數

    備注

    多次觸發小間隔

    128

     

    大預觸發長度

    8192個采樣點

    每個通道相同的預觸發長度設置

    內部、外部觸發精度

    ±1采樣點

     

    外觸發輸入電平

    3.3V LVTTL兼容

     

    外觸發輸入小寬度

    4倍采樣時鐘周期

     

    外觸發輸出電平

    3.3V LVTTL兼容

     

     

    功耗

    +12V

    +5V

    +3.3V

    CPCI  插槽供電

     

     

    30W

    4通道采集在大采樣率下同時工作,多次觸發模式

        

    環境要求和物理尺寸

    項目

    參數

    備注

    x

    標準CPCI 6U卡尺寸

     

    標準CPCI卡單槽寬度

     

    重量

     500g

    帶導熱板和屏蔽盒

    PCI兼容性

    機械: 6U CPCI

     

     

    電氣:32bit

    33MHz

     

    工作溫度

    0℃到50

     

    散熱要求

    風冷散熱,20CFM(推薦)

    需單獨配備風扇或機箱具備相應風冷能力

    存儲溫度

    -10℃到70

     

    濕度

    10%90%

     

     

     

    動態技術指標

    噪聲和失真

    測試條件:
    采樣率    5Gsps
    輸入模式   AC耦合
    輸入幅度   -1dBFs
    芯片溫度   60

     
     
     
     
     

    DUT輸入頻率/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

    輸入帶寬

    輸入寬帶 

    測試條件:
    采樣率     5Gsps
    輸入模式   AC耦合
    輸入幅度   歸一化
    芯片溫度   60

    -3dB帶寬

    2GHz

    1dB 平坦帶寬

    1.5Ghz

      

    采集時鐘抖動:

         

    測試條件:內部恒溫100MHz參考時鐘         
    時鐘頻率:2.5GHz
    輸出幅度:5dBm
    工作溫度:60

    測試設備:Agilent E5052A

    抖動

    10Hz~10MHz

    110fs RMS

     

    訂貨信息

    型號:QT4512

    模擬輸入

    OPT1

    交流耦合

    OPT1OPT4
    4
    1

    OPT2

    直流耦合

    OPT3

    程控增益放大

    OPT4

    定制帶寬和耦合方式

    板載內存

    OPT5

    1GB

    OPT5OPT6
    2
    1

    OPT6

    2GB

    采集時鐘

    OPT7

    100MHz TCXO 參考源

    OPT7OPT8
    2
    1

    OPT8

    100MHz 恒溫 參考源

    OPT9

    支持外參考輸入

    OPT9OPT10
    2
    1

    OPT10

    支持外采集時鐘輸入

    FPGA 開發包

    OPT11

    支持用戶開發FPGA
    提供邏輯工程

    只有選擇OPT11后才能
    選擇OPT12OPT13OPT14

    OPT12

    XC7K325T-2 FPGA

    OPT12OPT13
    2
    1

    OPT13

    XC7K410T-2 FPGA

      

    驅動程序

    OPT15

    Linux驅動

     

    OPT16

    MATLAB驅動和開發包

     

    OPT17

    LabView驅動和開發包

     

     

    發貨清單

    采集卡

    應用軟件 CD

    說明書和手冊

    電纜 xxx

     

    質保和升級承諾

     

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      北京坤馳科技有限公司注冊于中關村科技園區,是集虛擬儀器代理與產品研發為一體的高技術公司。公司定位于前沿測試技術與高端儀器的開發和引進,提供PCI/PCI-X、PCIExpress、PXI Express、cPCI、VPX各類總線儀器板卡、信號調理、FPGA處理板及相關硬件產品。其中各種標準總線高速板卡、采集系統、FPGA處理相關產品是我們的業務重點。

      在高速、同步數據采集和信號處理領域,坤馳科技與多家知名國外企業建立合作關系,代理或獨家代理德國Spectrum、瑞典SPDevices、法國ApisSys、意大利ActiveTechnologies等公司產品。

     


      Spectrum公司作為全球領先的高速數據采集模塊制造商,專注于高速A/D、D/A和DIO板卡產品,采樣率涵蓋100KSa/s、1MS/s、10MS/s、50MS/s、200MS/s、500MSa/s和1GS/s采樣率,分別具有16、14、12和8位的分辨率。Sepctrum全新的M2i系列板卡,基于66MHzPCI-X總線,可達超過200MB/s傳輸速率。這些產品被廣泛應用于高速信號采集、生物技術、半導體、航空雷達、無線電通訊、光學、物理和天文學等眾多研究領域、ATE和OEM應。

      SP Devices是一家針對通信、音頻基站、雷達、信號智能和測試測量等域提供高性能模數轉換技術的高技術公司,SP Devices提供基于并行ADC的IP,USB、PXIExpress總線高速數字化儀/數字示波器模塊,和定制的數據采集方案。在ADC線性化、不平衡校正方面,SPDevices有著突出的優勢。Sp Devices可以提供高達10GS/s, 14ibt的高速AD板卡。 


      坤馳科技遵循“為客戶創造價值”與“創造一流產品”的理念,深切了解用戶之需求,為用戶提供最佳之選。我們將與中國的用戶與市場共同成長,目標成為國際知名企業!
     


     

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