Современная электроника №2/2021

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2021 управляющих сигналов для запуска и останова АЦП; ● так называемая программа упоря- дочения (sequencer) аппаратного модуля АЦП, позволяющая задать перечень активных каналов для пре- образования, порядок их автомати- ческого переключения, а также осу- ществлять простейшую обработку результатов АЦП, например сравне- ние их с порогом; ● поддержка интерфейсов автоматиче- ского сохранения результатов АЦП во внутренней или внешней памя- ти ПЛИС. Каждое из IP-ядер поддержки аппа- ратного модуля АЦП может использо- ваться в конкретном проекте ПЛИС в нескольких различных конфигураци- ях. При использовании IP-ядра Modular ADC Core IP core модуль АЦП в ПЛИС в каждый момент времени может осу- ществлять аналого-цифровое преоб- разование сигнала только с одного выделенного или универсального ана- логового входа. При использовании IP-ядра Modular Dual ADC Core IP core в ПЛИС с двумя аппаратными модулями АЦП, в каждый момент времени могут одновременно осуществляться ана- лого-цифровые преобразования сиг- нала от двух различных выделенных аналоговых входов. При этом произ- водитель указывает, что задержка рас- пространения сигнала для выделенных аналоговых входов будет одинаковой. Универсальные аналоговые входы для осуществления одновременных преоб- разований в двух аппаратных моду- лях АЦП одной ПЛИС производитель использовать не рекомендует, посколь- ку для этих входов одинаковая задерж- ка распространения не гарантируется. IP-ядро Modular ADC Core Intel FPGA IP обоих типов поддерживает следую- щие возможности по конфигурирова- нию и управлению аппаратным моду- лем АЦП в ПЛИС: ● задание синхросигнала для АЦП, ско- рости преобразования, источника и значения опорного напряжения АЦП; Таблица 2. Параметры аппаратного модуля АЦП в ПЛИС типа Single supply Параметр Обозначение Условия Мин. значение Тип. значение Макс. значение Ед. изм. Разрешение АЦП - - - - 12 бит Напряжение питания модуля АЦП V CCONE - 2,85 3,0/3,3 3,465 В Внешнее опорное напряжение АЦП V REF - V CCONE - 0,5 - V CCONE В Частота преобразования F S Аккумулированная частота преобразования - - 1 MSPS Рабочий температурный диапазон T J -40 25 125 °C Входное аналоговое напряжение АЦП V IN Предделитель отключён 0 - V REF В Предделитель включён 0 - 3,6 1 В Точность АЦП по постоянному току ошибка и дрейф смещения E offset Предделитель отключён -0,2 - 0,2 % от полной шкалы Предделитель включён -0,5 - 0,5 % от полной шкалы ошибка и дрейф усиления E gain Предделитель отключён -0,5 - 0,5 % от полной шкалы Предделитель включён -0,75 - 0,75 % от полной шкалы дифференциальная нелинейность DNL Внешнее напряжение V REF -0,9 - 0,9 МЗР 2 Внутреннее напряжение V REF -1 - 1,7 МЗР 2 Интегральная нелинейность INL - -2 - 2 МЗР 2 Точность АЦП по переменному току Полное гармоническое искажение THD F IN = 50 кГц, F S = 1 МГц, PLL -65 3 - - дБ Отношение сигнал/шум SNR F IN = 50 кГц, F S = 1 МГц, PLL 54 4 - - дБ Отношение сигнал/шум и искажения SINAD F IN = 50 кГц, F S = 1 МГц, PLL 53 5 - - дБ Температурный датчик на кристалле Частота выборок температуры T S - - - 50 квыб/с Абсолютная точность - Диапазон от -40 до +125°C при усреднении по 64 выборкам 6 - - ±10 °C Скорость преобразования - Одиночное измерение - - 1 Цикл АЦП Непрерывное измерение- - - 1 Цикл АЦП Измерение температуры - - 1 Цикл АЦП 1 Функция предделителя позволяет разделить входное аналоговое напряжение на два. 2 МЗР – младший значащий разряд выходного кода АЦП. 3 THD с включённым предделителем входа АЦП на 6 дБ меньше указанного в таблице. 4 SNR с включённым предделителем входа АЦП на 6 дБ меньше указанного в таблице. 5 SINAD с включённым предделителем входа АЦП на 6 дБ меньше указанного в таблице. 6 Для ПО Intel Quartus Prime версии 15.0 и более поздних ядра Modular ADC Core и Modular Dual ADC Core IP поддерживают усреднение по 64 выборкам. Для версий ПО Intel Quartus Prime до 14.1 пользователю необходимо производить усреднение по выборкам самостоятельно.