На Сколько Развиты Технологии Быстрых Многоразрядных Ацп?

[Vascom]

Подскажите, кто в курсе:

1. На какой максимальной частоте сейчас могут работать 10-12 разрядные АЦП? Знаю, что на 200-250 МГц могут, а быстрее?
   
2. Существуют ли вообще АЦП с частотой порядка 1-2 ГГц и какая у них максимальная разрядность?
   

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[IMXO]

http://www.analog.com/ps/psthandler.aspx?pstid=10024&la=en

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Vascom]

То есть 500 МГц предел?

Маловато

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[IMXO]

не предел... http://para.maximintegrated.com/en/search.mvp?fam=fast_adc&tree=master

[rullfek]

почитайте про последовательно-параллельные АЦП думаю это именно то что вы ищете,

насчет ГГц-овых например Max109(2.2 ГГц), AD83000(3 ГГц), к сожалению только 8 бит, из-за большого числа компараторов при более высоких разрядах их количество становиться очень большим (2^(N) -1).

Изменено 31 декабря, 2012 пользователем rullfek

[COKPOWEHEU]

посмотрите на цифровые осциллографы, какие у них частоты и разрядность.

[Vascom]

Осциллографы конечно быстрые, но и потребляют они не мало.

Вообще, хотелось бы оцифровывать спутниковый сигнал, например GPS прямо на несущей частоте. И при этом АЦП не должен очень много потреблять, ну не более 0,5Вт.

[rullfek]

да 0.5 Вт это хорошее ограничение сверхбыстрого вы не получите, где-то 200 - 250 10^6 выборок в секунду

для GPS (Спутники излучают открытые для использования сигналы в диапазонах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц (начиная с Блока IIR-M), а модели IIF будут излучать также на L5=1176,45 МГц .)(wik)

Согласно теореме Котельникова ( Найквиста - Шеннона ) твоя частота дискретизации (SPS) должна быть в 2 раза больше чем частота сигнала

в итоге 1575.42 * 2 = ~ 3.2 GSPS разрядности 12 бит думаю хватит да наверное более точных не найти ) и тут 0.5 Вт никак (если конечно я не ошибаюсь))

[NebsteR]

хотелось бы оцифровывать спутниковый сигнал

А нахрена, осмелюсь спросить? Жаль, что краба здесь нет, он популярно бы спросил - "нахрена"...

[Vascom]

Ну по теореме Котельникова не обязательно в два раза больше частоту, можно и в два раза меньше в данном случае.

А оцифровка на несущей нужна для исключения фазовых искажений и точных фазовых измерений.

[rullfek]

хотелось бы оцифровывать спутниковый сигнал

А нахрена, осмелюсь спросить? Жаль, что краба здесь нет, он популярно бы спросил - "нахрена"...

Полностью согласен с NebsteR

вам сначала нужно принятый сигнал детектировать (демодулировать) а уж потом на более низких частотах и производить необходимые вам операции над сигналом

Ну по теореме Котельникова не обязательно в два раза больше частоту, можно и в два раза меньше в данном случае.

вот тут пожалуйста обьясните чет я вас перестаю понимать

Изменено 2 января, 2013 пользователем rullfek

[Vascom]

Ну как, это же прямо следует из теоремы Котельникова. Частота дискретизации должна быть в два раза больше наивысшей частоты в спектре сигнала. Это потому, что при оцифровке (дискретизации сигнала), спектр как бы накладывается.

Для примера возьмём частоту дискретизации 200 МГц, это значит что сложатся спектры, находящиеся в диапазонах 0-100 МГц, 100-200 МГц, 200-300 МГц и т.д. до бесконечности. Таким образом, если спектр сигнала находится в любом одном из этих диапазонов (а в других ничего нет), то сигнал будет оцифрован без потерь по теореме Котельникова.

Именно таким и является сигнал GPS, ведь его спектр не 0-1575 МГц, а всего 20-40 МГц с центром на частоте 1575,42 МГц.

Так понятно?

Ну и по поводу детектирования/демодулирования сигнала. В GPS используется фазовая манипуляция, там не требуется что-то заранее демодулировать, можно и нужно (в идеале) оцифровать сигнал и далее обрабатывать его в цифровом виде. Это позволяет исключить нестабильность фазовой характеристики (и группового времени задержки) в аналоговой радиочасти, что положительно сказывается на повышении точности определения координат.

[Igel]

вы владеете алгоритмами расчёта координат? Холодный старт сможете осуществить? наносекундную точность? осмелюсь спросить что вы делаете в таком случае на этом форуме?

я уж и не спрашиваю про скорости работы ПЛИСины которая будет обсчитывать вам 80 мегавыборок в секунду

[Vascom]

Владею, могу, и точность наносекундную. Да мне интересно, может ещё кто-то этим владеет

Ну это всё делает не плисина, а ASIC, но для моделирования небольшой части достаточно плис на Virtex 4 или Altera 5 например.

[Igel]

скремблинг коды спутников тоже знаете?

ну да ладно, вопрос риторический...

Успехов...

[Vascom]

Конечно, в ICD ведь всё написано, ну а P-code можно принимать и так.

[rullfek]

Мда, ну тогда поправочка 1575+10 МГц

Именно из-за F < 2 * F₀ F- частота дискретизации F₀ - верхняя граничная частота спектра и возникает упомянутое вами наложение спектров дискретного сигнала (он у него 1 прост периодический) и это очень плохо т.к. вы не сможете различить нужную вам частоты от гармоник = F₀+k*F где k - натуральное число и даже ФНЧ с частотой найквиста вас не спасет (он только если эти помехи от внешнего источника )

P.S. да безусловно наложение кое какое есть т.к. спектр не может быть конечным но все же они отсекаются ФНЧ

Обобщаю: неправильная дискретизация аналогового сигнала приводит к тому, что высокочастотные составляющие накладываются на низкочастотные

все же я считаю что нада детектировать

НО вот я нашел кое-что GPS-приемниках частоту L1 гетеродинируют и пускают на АЦП (видимо это лучше сказывается на стоимости конечного продукта)) вот ознакомтесь http://catalog.gaw.r...ocument&id=1499

Изменено 3 января, 2013 пользователем rullfek

[Vascom]

Только там нет высокочастотных гармоник, на спутниках стоят выходные фильтры, поэтому такая дискретизация безопасна.

Да, цена является важным фактором, но не всегда.

[rullfek]

Да хз что вы вобще говрите вы противоречите теореме отсчетов (котельникова) как-будто так и должно быть. Из-за неправильно частоты у вас получится неправильный цифровой код, блин, а то что на спутнике там стоит это его личное дело, наши помехи из окружающей среды попадают там молния жахнет или еще чего но это беда решается ФНЧ. Вы только вдумайтесь что вы говрите для частоты 1500МГц вы собираетесь взять допустим 1000МГц в итоге вы точно не отличите 500МГц 1000Мгц и 1500МГц друг от друга у вас неполучится правильно цифрового сигнала здесь проблема другого рода в свертывании всех частот кратных частоте Наквиста это проблема другого рода ее не отфильтровать.

в общем почитайте если будет http://prapor-kot.narod.ru/Lect11.htm здесь все доступно написано

P.S. и поэтому его обязательно необходимо либо гетеродинировать частоту L1, либо детектировать сигнал модулирующий

Изменено 3 января, 2013 пользователем rullfek

[Vascom]

Я не противоречу теореме Котельникова. Перед АЦП естественно должен стоять полосо-пропускающий фильтр, выделяющий лишь нужный сигнал. Поэтому в вашем примере в диапазоне 500 и 1000 МГц будет всё подавлено фильтром и сигналу из диапазона 1500 МГц ничего мешать не будет. Лишь спектр будет инвертирован, но это сущие мелочи. И никакое гетеродинирование и демодулирование в аналоговом виде не требуется, всё это будет выполнено в цифровом виде со всеми преимуществами подобного способа.

[rullfek]

ну да конечно нобеля епт, решили извечную проблему щелкнув пальцами, все что ты говорите доказывает вашу некомпетентность (Полосо-пропускаущий 100500 порядка поможет вам у него полоса пропускания должна быть в форме Прямоугольника! ))) это нереально я уверен что вы даже 5 порядка не соберете ))

налагаются спектры дискретного сигнала видимо именно этого вы не понимали

При дискретизации с частотой спектр аналогового сигнала X_a(jω) не может быть точно восстановлен пропусканием его через ФНЧ из-за наложения репликаций(повторений) соседних спектров. Происходит наложение (aliasing) соседних копий спектра на основную полосу частот сигнала.

Все гармоники с частотами в результате дискретизации налагаются друг на друга (подменяют друг друга)

Например, если частота отсчетов F_s = 40 Гц и частота одной гармоники f₁ = 10 Гц, а другой f₂ = 50 Гц, то .

Представим эти дискретные гармоники при дискретизации с частотой 40 Гц

Отсюда видно, что , т.е. при такой частоте дискретизации гармоники с частотами 10 Гц и 50 Гц не различимы. Произошло наложение (aliasing) гармоник.

Изменено 5 января, 2013 пользователем rullfek

[Vascom]

Ну а что мешает нам подавить гармонику 10 Гц фильтром, скажем децибел на 30? Тогда проблема исчезнет?

[Vascom]

Например возьмём ситуацию приближенную к реальной. Попробуем оцифровать сигнал GPS в диапазоне L1 на частоте 1575 Мгц. Частоту дискретизации выберем 2 ГГц, что кажется недостаточным (ведь все считают частота должна быть больше 2х1575), но вы убедитесь, что это не так. Перед дискретизацией применим аналоговый фильтр, его АЧХ не должна быть слишком крутой, такие фильтры сделать не сложно.

Посмотрим на схематическое изображение спектров сигнала до и после преобразований:

На первом графике изображён спектр аналогового сигнала на входе антенны (спектры изображены схематично). Как видим, сам сигнал GPS занимает лишь малую часть, остальное помехи.

На втором графике спектр сигнала, после прохождения через аналоговый фильтр, подавляющий помехи. Остаётся лишь сигнал GPS и помехи возле него.

На третьем графике изображён спектр оцифрованного сигнала. Как видим, сигнал GPS цифрован без существенных искажений в полном соответствии с теоремой Котельникова (Найквиста).

Далее с этим цифровым сигналом можно делать всё, что угодно, например удалить оставшиеся помехи цифровым фильтром, переместить спектр GPS в нужное место, ну и подавать полученный сигнал на корреляторы.

То есть вся суть теоремы Котельникова не в "максимальной" частоте в спектре сигнала, а в полосе, занимаемой сигналом. Кстати, то что мы получили перевёрнутый спектр не имеет ни какого значения, его очень просто сдвинуть на половину частоты дискретизации, а можно вообще не двигать, корреляцию можно и так проводить.

Так понятно?

Изменено 6 января, 2013 пользователем Vascom

[rullfek]

будем считать что нет помех вам удалось выделить только нужный сигнал и все

ваш 3-й график справедлив для частоты дискретизации в два раза превышающую максимальную спектральную составляющую

[Vascom]

Отнюдь. При частоте дискретизации 4 ГГц, спектр будет выглядеть иначе. А это именно для 2 ГГц.