EV12AS350A - АЦП с рекордной производительностью 5,4 Гвыб/с

| E2V TECHNOLOGIES LTD.

Компания e2v известна благодаря своим продуктам и решениями для различных ответственных приложений. Одной из гордостей фирмы являются высокопроизводительные АЦП. В конце прошлого года e2v анонсировала новый 12-битный АЦП EV12AS350A с производительностью 5,4 Гвыб/с. EV12AS350A стал результатом более чем 20-летней последовательной работы и вобрал в себя лучшие качества своих предшественников: высокую скорость, высокое соотношение сигнал/шум, широкий динамический диапазон.

Рост производительности АЦП от компании e2v

Рис. 1. Рост производительности АЦП от компании e2v

Компания e2v известна как производитель продуктов и решений для различных ответственных приложений (космос, оборона, авиация и т.д.). В ее состав входят три подразделения: подразделение высокомощных радиочастотных систем; подразделение высокоэффективных систем формирования изображений; подразделение высоконадежных полупроводниковых компонентов.

Подразделение e2v Semiconductors отвечает за сферу полупроводниковых компонентов. В портфолио компании есть продукты для каждого звена типовой системы обработки сигналов (рис. 2): аналоговые микросхемы (например, мультиплексоры), АЦП и ЦАП, память, логика, ПЛИС, процессоры, интерфейсные микросхемы и готовые интегральные решения.

Типовая структура системы обработки сигналов

Рис. 2. Типовая структура системы обработки сигналов

АЦП, выпускаемые e2v Semiconductors, по праву могут считаться гордостью компании:

  • 8-, 10-, 12-разрядные АЦП;
  • 1/ 2/ 4 –канальные с независимыми АЦП для каждого канала;
  • с частотой дискретизации от 500 Мвыб/ с до 5,4 Гвыб/ с;
  • с великолепными показателями нелинейности, эффективной разрядности и динамического диапазона.

В конце прошлого года e2v представила новую микросхему АЦП EV12AS350A с максимальной частотой дискретизации входных сигналов до 5,4 Гвыб/ с, что является рекордом для компании. Однако этот рекорд был ожидаемым, так как повышение производительности – одно из основных направлений развития АЦП от e2v.

Стоит отметить, что EV12AS350A вобрал в себя все лучшие решения и наработки от своих предшественников: EV12AS200ZPY и EV10AQ190A (рис. 3).

EV12AS200ZPY – 12-битный одноканальный АЦП с производительностью 2,5 Гвыб/с.

EV10AQ190A – 10-битный четырехканальный АЦП с производительностью 1,25/ 2,5/ 5,0 Гвыб/с.

Внешний вид предыдущих топовых моделей АЦП от компании e2v

Рис. 3. Внешний вид предыдущих топовых моделей АЦП от компании e2v

Если смотреть на характеристики EV12AS350A, то окажется, что он сочетает в себе высокую разрядность EV12AS200ZPY, архитектуру и корпусное исполнение EV10AQ190A. При этом он обходит своих предшественников по производительности!

EV12AS350A – четырехканальный 12-битный АЦП с производительностью 1,35/ 2,7/ 5,4 Гвыб/с. Не сложно отметить сходство архитектур EV10AQ190A и EV12AS350A (рис. 4). Функциональная схема включает в себя четыре независимых АЦП, тактирование которых происходит особым образом. Базовый тактовый сигнал микросхемы делится на четыре сигнала, сдвинутых друг относительно друга на 90 градусов. Однако если для EV10AQ190A пиковая частота составляла 1,25 ГГц, то у EV12AS350A она выросла до 1,35 ГГц и это при том, что разрядность АЦП увеличилась до 12 бит!

Упрощенная функциональная схема и система тактирования EV12AS350A

Рис. 4. Упрощенная функциональная схема и система тактирования EV12AS350A

Наличие четырех АЦП со сдвинутым тактовым сигналом позволяет микросхеме работать в нескольких режимах:

  • Без временного мультиплексирования. Оцифровка входного сигнала с помощью одного  АЦП с частотой дискретизации 1,35 Гвыб/с.
  • Временное мультиплексирование двух каналов 1:2, когда один входной сигнал подается на два канала АЦП. В этом случае первый АЦП делает выборку каждого N-ого отсчета. Второй АЦП производит выборку N+1-го отсчета. Частота дискретизации в этом случае достигает 2,7 Гвыб/с.
  • Временное мультиплексирование 3:1 с частотой выборок до 4,05 Гвыб/с. Один и тот же сигнал подается на три канала АЦП. В этом случае канал А отвечает за отсчеты N, канал B отвечает за отсчеты N+1 номер канал C отвечает за отсчеты N+2.
  • Временное мультиплексирование 4:1 с частотой выборок до 5,4 Гвыб/с. В этом случае канал А отвечает за отсчеты N, канал B отвечает за отсчеты N+1 номер, канал C отвечает за отсчеты N+2, канал D отвечает за отсчеты N+3.

Получаемые цифровые данные подаются на выход микросхемы в виде четырех параллельных LVDS шин (рис. 5). Например, для канала A отведено 14 дифференциальных LVDS пар: A [0:11] – данные, ABP – флаг полярности входного сигнала, AIR – флаг переполнения.

Назначение выводов EV12AS350A

Рис. 5. Назначение выводов EV12AS350A

Другие высокочастотные сигналы (входные и выходные тактовые сигналы) также используют LVDS логику.

Настройка и управление работой EV12AS350A производятся посредством стандартного КМОП SPI интерфейса. С помощью SPI пользователь может производить следующие действия: настройка размаха напряжения выходных LVDS-сигналов (для уменьшения потребления), настройка аналогового входного сопротивления, выбор активных каналов, задание значений смещения/ усиления/ фазы и т.д.

Питание EV12AS350A производится от трех источников 1,8 В, 3,3 В, 4,8 В. Уровень потребления составляет значительные 7 Вт. Последнее обстоятельство вынудило снабдить АЦП металлическим корпусом 31 x 31 мм EBGA380 (шаг выводов 1,27 мм). Точно такой же корпус ранее использовался для EV10AQ190A (рис. 3).

Стоит пару слов сказать и о приложениях для EV12AS350A: системы скоростной обработки сигналов, прямая работа с радиочастотными сигналами, AV-приемники с ультрашироким частотным диапазоном, физика высоких энергий, измерительное лабораторное оборудование, лидары и т.д.

В перечне приложений намеренно не указывались области применения. Дело в том, что e2v предполагает выпуск EV12AS350A в двух исполнениях: 0…90 °C Commercial “C” Grade (EV12AS350ACTP, EV12AS350ACTPY) и -40…+110 °C Industrial “V” Grade (EV12AS350AVTP, EV12AS350AVTPY). Таким образом, EV12AS350A найдет своего потребителя, как в коммерческом секторе, так и в специальной технике (авиация, космические приборы, военное оборудование).

Подтверждением перспективности применения EV12AS350A стала новость о появлении первой успешной разработки, использующей EV12AS350A. В декабре 2015 года фирма ApisSys анонсировала выпуск AV125 – первого в мире C-band трансивера, сочетающего широкий частотный диапазон 0…2 ГГц и задержку передачи сигнала в тракте АЦП-ЦАП всего 30 нс!

Характеристики EV12AS350A:

  • число АЦП в корпусе: 4;
  • режимы работы: различное мультиплексирование 1:1, 1:2, 1:3, 1:4;
  • разрядность каждого АЦП: 12-бит;
  • общая частота тактирования: 5,4 ГГц LVDS;
  • частота тактирования каждого АЦП: 1,35 ГГц;
  • частота преобразований: 1,35 Гвыб/с; 2,7 Гвыб/с; 5,4 Гвыб/с;
  • задержка сигнала: 26 системных тактов;
  • входной сигнал: дифференциальный 1000 мВ;
  • коммуникационный интерфейс: SPI;
  • питающие напряжения: 1,8 В; 3,3 В; 4,8 В;
  • потребляемая мощность: 7 Вт;
  • диапазон рабочих температур: 0…90 °C Commercial “C” Grade (EV12AS350ACTP, EV12AS350ACTPY); -40…+110 °C Industrial “V” Grade (EV12AS350AVTP, EV12AS350AVTPY);
  • корпусное исполнение: 31 x 31 мм EBGA380 шаг 1,27 мм.

О компании

Компания e2v проектирует, разрабатывает и производит высоконадежные продукты и решения для аэрокосмической и оборонной отраслей, а также высоконадежных промышленных программ. Поставку этих продуктов для специализированных сегментов глобального рынка осуществляют три подразделения: подразделение высокомощных радиочастотных систем; подразделение высокоэффективных систем формирования изображений; подразделение высоконадежных полупроводниковых компонентов.

Подразделение e2v Semiconductors отвечает за сферу полупроводниковых компонентов: высокоскоростные АЦП и ЦАП, мультиплексоры, логика, память процессоры, интерфейсные микросхемы, интегрированные решения.  

Производитель: E2V TECHNOLOGIES LTD.
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
EV12AS350A
EV12AS350A
E2V TECHNOLOGIES LTD.
Арт.: 2091737 ИНФО PDF
Поиск
предложений
Четырехканальный 12-битный АЦП с производительностью 1,35/ 2,7/ 5,4 Гвыб/с. 
EV12AS350A
-
Поиск
предложений