时钟分配芯片在高速并行数据采集中的应用.pdf

新器件新技术 　NEW PROD UCT TECH 时钟分配芯片 　　　　　　　　　　　 在高速并行数据采集中的应用 ■天津工业大学 　　方勇　郭文成 目前单片 ADC 很难同时实现高速和高精度采样 ,而多片 ADC 交替采样是提高系统采样率的一种有效方 式 。假设单片 ADC 的采样率为 f ,利用 M 片 ADC 进行并行采样 ,理论上可以把采样率提高到 f ·M 。 　摘 　要 其中,采样时钟控制是多片 ADC 并行采样的关键技术之一 。本文通过时钟分配芯片 AD95 10 控制采样 时钟 ,采用 ADI 公司的4 片 ADC 芯片 AD9481 把实时采样率提高到单片采样率的4 倍 , 即 1 GHz 。 　关键词 并行采样 　高速采样 　相位偏移 　AD95 10 后续电路进行数字处理 。这种采样方式对于一般应用 1 　经典采样理论 的场合是可 以满足要求 的 , 而且器件连接简单 , 成本 模拟世界与数字世界相互转换的理论基础是抽样定 低 。而在高速采样的场合 , 只有提高单片 ADC 芯片的 理 。抽样定理告诉我们 ,如果是带限的连续信号 ,且样本取 采样率才能满足要求 。然而 , 通常高速 ADC 芯片都是 ( ω ω) 得足够密 采样率 s ≥2 M ,那 很昂贵的; 而且 由于设计制造工艺 , 以及存储器读写速 么该信号就能唯一地由其样本 度 的限制 , 不可能无限制地提高单片 ADC 的采样率 。 值来表征 ,且能从这些样本值完 这就严重限制了单片 ADC 在高速采样系统中的应用 。 全恢复出原信号。连续时间冲 本文采用多片 ADC 并行采样 的方式来提高系统的实 激串抽样如图 1 所示 ,其时域波 时采样率 。 图 1 　连续时间冲激串抽样 形和相应的频谱如图2 所示 。 多片 ADC 芯片并行采样的方式可以弥补单片 ADC 芯片采样率低的不足 。通过对 ADC 芯片时钟 的精确控制 ,可使采样系统在单位时间内获得更 多的样本信息 。理论上 ,如果单片 ADC 芯片的 采样速率是 f ,那么通过 M 片 ADC 芯片的并行 采样 ,可以实现 M ·f 的采样率 。多片 ADC 并 行采样的结构框图如图4 所示 。 3 　系统实现及时钟芯片配置 如上所述 ,利用 M 片 ADC 芯片理论上可以