图1是典型的高速数采卡结构图。从图中可以看出,高速数采卡与示波器的捕获板是类似的。
高速数采与示波器的主要不同在于后端的显示和分析软件。示波器注重人机接口,注重显示、参数测量和波形分析。高速数采卡注重的是数据的采集和传输。
图1 高速数采卡结构图
高速数采卡由下面几个部分组成:
1)衰减和放大的信号调理部分;
2)信号分路器CPS:负责被测信号和校准信号的引入,多路信号的输出(驱动多个ADC,通过交叉采集达到高采样率的目的);
3)模数转换器ADC;
4)内存管理和控制器;
5)多路时钟产生器COS:产生多路交叉时钟,与外部时钟同步,执行某些触发功能(如边沿,脉冲,时间间隔,超时,触发释抑HoldOff等);
6)FPGA:有的数采卡带FPGA,可以进行信号的实时处理和传输;
7)对外接口部分:可以通过VME/PCI/CPCI/PXI/VITA41总线或光模块与外界通讯。
有的高速数采卡带有DAC,可以进行信号的实时捕获,实时处理和实时产生,变成类似于雷达仿真器的设备。图2是此类数采卡的典型结构。
图2 典型的带有ADC,DAC,FPGA的数采卡
高速数采卡有一些特点,使得它不同于示波器,而有一些独特的应用的领域,这些特点是:
1)尺寸小,功耗低(一般功耗不超过50W);
2)较高测试产能:作为测试系统的一部分,具要较高的测试速度;
3)较好的测量保真度和信号完整性;
4)较低的TCO(TotalCost of Ownership):相比测试仪器,硬件可靠性较高。
具有这些特点,使得高速数采卡的应用领域宽广,参考图3。
图3 高速数采卡的应用领域