Общие технические параметры плат L-7xx

В данном разделе описаны технические параметры АЦП, ЦАП, цифровых линий и внешние условия работы и хранения плат L-7xx.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

На плате установлена одна микросхема АЦП, на вход которой при помощи набора коммутаторов может быть подан усиленный сигнал с одного из 16 или 32 аналоговых каналов на внешнем разъѐме. Типовые характеристики всего входного аналогового тракта приведены в нижеследующей таблице:

Таблица 1. Параметры аналогового тракта.

Тип платы	L-761				L-780			L-783
Количество каналов	16 дифференциальных или 32 с общей землей
Разрядность АЦП	14 бит							12 бит
Диапазоны входного сигнала	5В, 1.25В, 0.3125В, 0.078В							5В, 2.5В, 1.25В, 0.625В
Напряжение синфазного сигнала	±10 В (не зависит от диапазона)
Тип платы	L-761				L-780			L-783
Разрядность, рассчитанная по отношению сигнал/шум на заземленном входе PGA при макс. частоте АЦП	Gain=1 13.8 бит Gain=4 13.6 бит Gain=16 13.3 бит Gain=64 12.7 бит							Gain=1 11.9 бит Gain=2 11.9 бит Gain=4 11.9 бит Gain=8 11.8 бит
Разрядность, рассчитанная по отношению сигнал/(шум+гармоники) полученная при оцифровке синусоидального сигнала частотой 10 кГц с амплитудой 4.9 В при макс. частоте запуска АЦП	Gain=1 13.3 бит							Gain=1 11.6 бит
Время преобразования		8 мкс	2.5 мкс					0.3 мкс
Входное сопротивление при одноканальном вводе		Не менее 1 Мом
Максимальная частота преобразования		125 кГц		400 кГц			2857 кГц (3300 кГц*)
Защита входов		При включенном питании компьютера входная защита выдерживает 25В. При выключенном питании входная защита выдерживает 10В.					Входной ток не более 20 мА на вход и 80 мА на сумму входов
Интегральная нелинейность преобразования		макс. 1.5 МЗР					макс. 1 МЗР
Дифференциальная нелинейность преобразования		макс. -1 до +1.5 МЗР					макс. 1 МЗР
Время установления анало-гового тракта при макси-мальном перепаде напряже-ния (точность установления аналогового тракта в %)		макс. 5 мкс (точность 0.01%)				макс. 1.8 мкс (точность 0.01%)	макс. 0.25 мкс (точность 0.1%)

 

Тип платы	L-761	L-780	L-783
Межканальное прохождение на частоте сигнала 10 кГц, коэффициенте усиления ‗1‘ и макс. частоте запуска АЦП**	-70 дБ		-62 дБ
Смещение нуля без калибровки	Макс 4 МЗР		макс. 3 МЗР

 

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)

 

На плате L-7xx по желанию пользователя может быть дополнительно установлена микросхема двухканального 12ти битного ЦАП. Т.о. на внешнем аналоговом разъѐме платы появляются две выходных аналоговых линии. Характеристики микросхемы ЦАП приведены в таблице ниже:

 

Таблица 2. Параметры ЦАП.

Количество каналов	2
Разрядность	12 бит
Максимальная суммарная частота преобразования	125 кГц
Время установления	8 мкс
Макс. выходной ток	2 мА
Выходной диапазон	5В

 

Цифровые входы и выходы

На плате имеются цифровые входные и выходные линии ТТЛ-совместимого уровня, которые могут быть использованы пользователем под свои конкретные задачи, например, для управления внешними устройствами и т.д. Параметры цифровых линий приведены ниже в таблице.

 

Таблица 3. Параметры цифровых линий.

Входной порт	16 бит КМОП, серия НСТ
Выходной порт	16 бит КМОП, серия НСТ
Напряжение низкого уровня	мин 0 В, макс 0.4 В
Напряжение высокого уровня	мин 2.4 В, макс 5.0 В
Выходной ток низкого уровня (макс)	6 мА
Выходной ток высокого уровня (макс)	6 мА
Входной ток	10 А

 

1.Обзор архитектуры платы L-783

Рис 1. структурная схема платы l-783

На плате расположены микросхема PCI9050-1 или PCI9030 (в зависимости от ревизии платы), полностью обеспечивающая PCI-интерфейс платы с РС, и цифровой сигнальный процессор (DSP), управляющий всей периферией на плате, а именно: АЦП, коммутатором, программируемым усилителем, ЦАП и цифровыми линиями. В зависимости от ревизии на данной плате установлен современный высокопроизводительный сигнальный процессор фирмы Analog Devices, Inc. ADSP-2184/ADSP-2186 или ADSP-2185M, работающий на частоте 2*fq, где fq=20000.0 кГц – частота кварца. Внутренняя архитектура процессора оптимизирована для реализации таких алгоритмов, как цифровая фильтрация, спектральный анализ и т.д. Сам процессор имеет внутреннюю память программ на 4 КСлов и внутреннюю память данных 4 КСлов (процессор ADSP-2186 обладает 8 КСлов памяти программ и 8 КСлов памяти данных). Наличие такого мощного сигнального процессора обеспечивает возможность самостоятельного применения чрезвычайно гибких методов управления всей периферией платы и позволяет переносить часть операций по обработке данных на саму плату. Процессор обладает своим собственным контроллером ПДП для доступа к любой ячейки внутренней памяти. Благодаря этому Ваша программа может обращаться к любой ячейки памяти процессора, не прерывая работы самого DSP, что исключительно удобно при построении алгоритмов, работающих в реальном масштабе времени. Максимальная пропускная способность обмена данными между сигнальным процессором и компьютером составляет приблизительно 10 Мб/с. Весь обмен данными с центральным компьютером DSP осуществляет через свой канал IDMA. Протокол работы с каналом IDMA предусматривает также возможность загрузки в сигнальный процессор управляющей программы (драйвера), которая будет осуществлять требуемые алгоритмы ввода-вывода. Фирменный драйвер LBIOS работает по принципу команд и для реализации такой возможности используется прерывание IRQ2 сигнального процессора. Сначала в соответствующую ячейку памяти данных DSP заносится номер команды, которую драйвер должен выполнить. Затем инициируется прерывание IRQ2, в ответ на которое обработчик данного прерывания, содержащийся в самом LBIOS, выполняет соответствующие данной команде действия. DSP осуществляет получение данных с АЦП, управляет цепями коммутатора входных сигналов, коэффициентом усиления программируемого усилителя, частотой запуска АЦП и, при необходимости, синхронизацией ввода данных по линии TRIG внешнего разъёма DRB-37M. Сигнальный процессор обеспечивает также взаимодействие с микросхемой двухканального ЦАП через посредство своего последовательного порта (SPORT0). Управление внешними цифровыми линиями на разъёме PLD-40 осуществляется DSP с помощью чтения/записи нулевой ячейки своего пространства ввода/вывода (I/O Memory Space).

 

 

2.2 Подключение сигналов

Эта глава разъясняет назначение входных и выходных линий на внешних аналоговом и цифровом разъѐмах платы L-7xx, их характеристики и способы подключения сигналов.

 

Общие сведения

Подключение сигналов и распайка разъемов возлагаются на пользователя системы. Кабельные части разъѐмов для подключения сигналов содержатся в комплекте штатной поставки. Дополнительно можно приобрести плату клеммников DB-37F-increaser для уменьшения трудозатрат пробного (тестового) монтажа схем при подаче аналоговых сигналов на входы платы.