基于FPGA的高速模数转换器评估系统
电子技术应用
陈旻琦，邓岚清，杨琳韵
中科芯集成电路有限公司，江苏 无锡 214000
摘要： 设计并验证了一种基于现场可编程逻辑阵列（FPGA）的高速模数转换器（ADC）评估系统。基于FPGA设计了底层逻辑，根据不同的测试指标控制ADC的信号采集和数据转换，将模拟输入信号转换为数据存储到FPGA的分布式存储器（Block RAM）中，通过用户数据报协议（UDP）将数据传输到电脑端的基于MATLAB开发的上位机，由电脑中央处理器（CPU）负责处理计算数据并输出测试结果到用户界面上。以一款16位、采样率100 MS/s的ADC为例，以该评估系统对ADC的各项参数指标进行测试和分析。实验结果表明，该系统可以实现高速、高精度ADC的测试和评估。
中图分类号：TN709 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234033
中文引用格式： 陈旻琦，邓岚清，杨琳韵. 基于FPGA的高速模数转换器评估系统[J]. 电子技术应用，2024，50(2)：96-101.
英文引用格式： Chen Minqi，Deng Lanqing，Yang Linyun. Evaluation system of high-speed anolog to digital converter based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：96-101.
中文引用格式： 陈旻琦，邓岚清，杨琳韵. 基于FPGA的高速模数转换器评估系统[J]. 电子技术应用，2024，50(2)：96-101.
英文引用格式： Chen Minqi，Deng Lanqing，Yang Linyun. Evaluation system of high-speed anolog to digital converter based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(2)：96-101.
Evaluation system of high-speed anolog to digital converter based on FPGA
Chen Minqi，Deng Lanqing，Yang Linyun
China Key System & Integrated Circuit Corporation， Wuxi 214000， China
Abstract： A high speed anolog to digital converter (ADC) evaluation system based on field programmable logic array (FPGA) is designed and implemented. The logic codes are designed based on the FPGA, and the signal sampling and data transmission of ADC are controlled according to different test modes. The analog input signal is converted into digital data stored in the FPGA block RAMs, and transmitted through the user datagram protocol (UDP) to the upper computer designed in MATLAB, which processes the calculated data and output the test results to user. The parameters of a 16-bit ADC with a sampling rate of 100 MS/s are calculated and analyzed in the system. Experimental results show that this system can achieve high speed and high precision ADCs testing and evaluation.
Key words : FPGA；ADC；upper computer；MATLAB；Ethernet
引言
在通信与信息系统中，处理器对信号进行计算和处理，达成系统设计的功能。目前多数的电子计算机器基于二进制工作，以数字运算的方式对信息进行处理。在自然界中的信号是连续的模拟量，这意味着要处理模拟信号要对模拟量进行量化，转换为电子计算机可以处理的数字信息[1]。将模拟信号转换成数字信号的电路称为模数转换器（ADC）。根据奈奎斯特定律[2]，ADC转换信号的速率越快，可以转换的信号频率越高，因此，高速ADC广泛应用于射频、通信、雷达、电子战等高频信号场景，对高速ADC的测试和评估在工程应用中尤为重要。
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作者信息：
陈旻琦，邓岚清，杨琳韵
中科芯集成电路有限公司，江苏 无锡 214000
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