科研工作者對信號的獲取與分析的需求從不停歇,,而采集卡的形態(tài),、樣式也在推陳出新,新的處理手段——如多核CPU,、并行GPU,,FPGA處理能力也日新月益,推動整個數據采集行業(yè)不斷進步,。對于獲取物理界中的信號,,幾十兆以上的采樣率被視為高速數據采集,5G通信,、復雜電磁環(huán)境監(jiān)測,、相控陣雷達、超帶寬通信,、高能物理,、光電領域對于數據采集卡的需求也集中在高頻頻段,需要更高的帶寬,、更高的采樣精度,、更廣的動態(tài)范圍。高速數據采集卡的關鍵部件廠商不斷發(fā)布最新的芯片部件,,如ADI,TI的最新AD/DA芯片,,Xilinx, Altera的基于SOC的先進FPGA技術,使高速數據采集產品出現新的組合可能,。那隨著新元件的出現,,2019年以來行業(yè)內哪些新的高速數據采集卡出現呢?
首先,,行業(yè)領頭羊公司有哪些新的拓展嗎,?NI—FexRIO系列,把數據采集向FPGA實時信號處理延伸,;Keysight,,則把采樣率延伸至10GS/s,。其他專業(yè)產品線公司等,新產品的開發(fā)也有建樹,,如向PCIe3.0技術在延伸,,最高采樣率做達到了12bit, 6GS/s。
今天重點介紹的幾家公司,,如德國Spectrum, 瑞典SP Devices也推陳出新,。德國sepctrum在向中低速領域也有力作:
M2P.59數字化儀 M2p.65任意波形發(fā)生器
m2p.59系列高速數字化儀, 采樣率在20MS/s~125MS/s,16位采樣精度,,單塊板卡最多可達8個通道,。m2p.65系列任意波形發(fā)生器,125 MS/s發(fā)生速率4通道,;80MS/s發(fā)生速率8通道,;16位精度。這兩個系列板卡尺寸非常小,,長度只有168mm,,適合各種電腦,甚至包括緊湊形電腦,。
在以太網總線方面也是推出了新的netbox系列,,向以太網領域擴展??蓪崿F24通道,、32通道、40通道甚至是48通道間信號的完全同步,。新推出的DN6.59x系列數字化儀是基于最新的高分辨率16位ADC技術,,配以20MS/s、40MS/s和125MS/s的最大采樣率,,完全滿足了直流至60MHz頻率范圍內,,進行精準的多通道信號獲取及分析的需求。
SP Devices在高精度數字化儀這個細分領域,,也深耕細作,,憑籍其掌握的核心技術ADX交織采樣技術,向高精度,、高速率產品不繼發(fā)起沖鋒:
ADQ7:10GS/s, 14bit
最高采樣率已延伸至10GS/s,,14bit(業(yè)內目前板卡類產品最高的是NI的基于TEKTRONIX的12.5GS/s板卡),,這款產品是ADQ7系列,,它于2019年初發(fā)布,分PCIe3.0, PXIe, USB3.0等幾種總線形式,??梢詰糜谧烂鏅C,、PXIe平臺和筆記本方面。帶寬可達2.5GHz,。
ADQ12DC:1GS/s 12bit ADQ14:2GS/s, 14bit ADQ8-8C:1GS/s,10bit
其在2018年,、2019年推出的ADQ12DC-12bit、1GS/s,、4通道,;ADQ14-14bit、500MS/s,、4通道是面向中精度,、中速領域的理想產品。而多通道系列的ADQ8-10bit,、1GS/s,、8通道,無疑是一款適合于多通道,、高帶寬,、中精度的理想采集卡,其可面向于多通道,、大物理等領域,。
隨著中國IC技術的興起,如AD/DA芯片制造廠商,、FPGA制造廠商,,本地高速采集卡廠商在中端領域上也持續(xù)發(fā)力。
坤馳科技近期發(fā)布了幾款基于FMC總線的AD\DA子板,,這些FMC模塊可以通過載有FMC接口的cPCI,VPX, PCIe等總線載板來安裝配合使用,,實現各種不同的功能板,并且能夠與Xilinx公司的Virtex-6,、Virtex-7,、Kintex-7、Ultrascale等載板及其相關開發(fā)套件實現配合,。
QT7126:6.4GS/s,12bit QT7135:1GS/s, 16bit QT7326: 射頻收發(fā)子板
QT7126是一款1路采樣率最高為6.4GS/s的高速采集板,,采樣位數 12bit,同時支持 2 通道3.2GS/s采樣模式,,全功率模擬輸入帶寬可達到 8GHz,。QT7135是一款4路轉換速率最高為1GS/s的ADC采集板,位數 16bit,,它配有AC和DC兩種版本,。QT7326是一款基于AD9371的射頻收發(fā)子卡,2 通道,16bit ,,ADC,;14bit,2 通道 DAC,,頻率 300MHz~6GHz,。同時,坤馳科技也配備了不同總線形式的FMC FPGA載板,,如PCIe,、以太網、VPX,、PXIe,、USB等。
該系列產品的目標應用場合有:信號發(fā)生,;直接射頻采集,;雷達;超寬帶衛(wèi)星通信等場合,。
聚星儀器發(fā)布了基于PXIE-7506的多路寬帶信號同步數據采集流盤系統(tǒng),,總數據速率可達5GB/s,PXIE-7506是聚星自主研發(fā)的一款高性能處理器,。除此之外還有核電站分布式數據采集系統(tǒng)--用于監(jiān)測核電站的溫度,、位移、振動等等狀態(tài)的靜態(tài)和及動態(tài)效應,,分析電站健康狀況是否符合設計,。
數據采集領域在中國技術起步比較晚,產品成熟度弱于國外,。但國內廠商自主研發(fā)的產品在關鍵指標如采樣率,、傳輸帶寬、精度等方面和國外水平的差距也在縮小,。作為國內專業(yè)的高速數據采集專業(yè)廠商,,坤馳科技致力于做高速信號捕捉者,為中國信號采集技術的發(fā)展貢獻一份力量,。