Ich versuche derzeit, einen ziemlich schnellen ADC/DAC-Wandlerchip an ein FPGA anzubringen, um in Zukunft HF zu empfangen und zu senden, aber den Wandler zum Laufen zu bringen und einen Signalgenerator und ein Oszilloskop zum Testen anzuschließen, ist derzeit mein Hauptziel .
Ich komme aus der digitalen Welt. Ich habe alle Arten von digitalen Schaltungen gemacht und einen AD-Wandler für einfache Aufgaben mit einem Mikrocontroller verwendet, aber wenn es um analoge Hochgeschwindigkeitssignale geht, die differentiell und empfindlich auf verschiedene Faktoren wie Impedanz usw. sind, habe ich im Grunde keine Ahnung, was ich ' Ich tue.
Der Chip, den ich für dieses Projekt verwenden möchte, ist der AD9862 . Es ist ziemlich alt, aber sie sind nicht sehr teuer, leicht zu löten und wurden von Ettus Research in mehreren Modellen ihrer USRPs verwendet, die ich als Referenzplattform verwende. Wenn Sie einen Vorschlag für einen besseren Chip haben, sagen Sie es mir bitte!
Jetzt geht es mir hauptsächlich um die ganze analoge Domäne. Der AD9862 verfügt über 2 Differenzeingänge, die optional gepuffert werden können (was ich tun sollte, oder?) Und das Datenblatt besagt, dass der Eingangspuffer eine konstante Impedanz von 200 Ohm hat. Jetzt möchte ich diese beiden AD-Kanäle einfach an einen unsymmetrischen SMA-Anschluss mit 50 Ohm Impedanz herausführen, um später einen Signalgenerator oder ein Funk-Frontend anzuschließen. Dafür brauche ich einen Balun.
Ettus tat das auch. Sie haben mehrere Tochterplatinen, die Sie auf die Basisplatine stecken können, um verschiedene Frontends an den AD-/DA-Wandler anzuschließen. Wenn ich mir jetzt das BasicRX-Tochterboard anschaue (war: einfachstes Tochterboard ), das genau das tut, was ich will, sehe ich, dass sie einen Balun namens ADT1-1WT verwenden . Wenn ich das nachschaue, sagt mir das Datenblatt, dass es eine Impedanz von 75 Ohm hat. Ist das nicht total falsch? Ich dachte, ich brauche einen 50 Ohm unsymmetrischen bis 200 Ohm symmetrischen Transformator.
Auch der Eingang ist mit einem 50-Ohm-Widerstand abgeschlossen und der Ausgang, der direkt ohne weitere Komponenten außer einem Stecker zum AD (VINP_A/VINN_A und B) geht, ist in Reihe terminiert (richtig? Oder ist das ein Tiefpassfilter mit dem 10pF Kondensator?Ich habe irgendwo auf einer Mailingliste gelesen, dass die Werte für einen Tiefpassfilter in diesem Schema falsch sind BTW) mit 50 Ohm. Das passt überhaupt nicht zu den 200 Ohm Eingangsimpedanz des AD-Eingangs. Wäre super wenn mir das jemand erklären könnte! Bei mir sind alle Werte total daneben.
Und was ist mit den Spuren auf einer Leiterplatte? Sie müssen auch die richtige Impedanz haben, um Reflexionen und stehende Wellen zu vermeiden. Also muss ich sie abgleichen, schätze ich? Der Ausgang des Baluns sollte also differenzielle Spuren mit einer differenziellen Impedanz von 200 Ohm sein, die zum AD-Eingang gehen, und auf der anderen Seite des Baluns brauche ich eine 50-Ohm-Spur, die zum SMA-Anschluss geht?
Wenn mir da jemand etwas Licht ins Dunkel bringen könnte, wäre das super! Das sind alles Dinge, die man anscheinend nur an der Universität lernt, wenn man Elektrotechnik als Hauptfach studiert und ich Informatik und das ist alles nur ein amateurhaftes Hobby für mich, also bin ich gerade etwas verloren :(
Der AD9862 hat eine typische Eingangsimpedanz von 200 Ohm, und das ist von einigem Interesse, aber nicht von großer Bedeutung, wenn es um die Anbindung an die Außenwelt geht. Im Allgemeinen ist es einfacher, mit einer Chip-Eingangsimpedanz von unendlich zu arbeiten - auf diese Weise kann sie ignoriert werden, vorausgesetzt, der Chip befindet sich nicht mehr als ein paar Zentimeter von dem Widerstand / den Komponenten entfernt, die die eingehende Leitung abschließen.
Ich sage ein paar Zentimeter, aber das hängt wirklich von der/den Frequenz(en) ab, die Sie empfangen. Nehmen wir an, die maximale interessierende Frequenz beträgt 300 MHz - sie hat eine Wellenlänge von 1 Meter, und eine Faustregel besagt, dass Sie keine Probleme haben werden, wenn Ihr PCB-Tracking weniger als ein Zehntel der Wellenlänge beträgt, dann werden Sie keine Probleme haben, 10 cm (4 Zoll) zu speisen. vom Leitungsabschluss zum Chip.
Andere Leute sagen vielleicht weniger, aber es ist nur eine Faustregel. Die Anpassung der Chipleiterbahnen an eine bestimmte Impedanz ist also auch nicht so kritisch, sofern die Faustregel eingehalten wird. Die Tatsache, dass der Chip eine Eingangsimpedanz von 200 Ohm hat, hilft dabei etwas - ein verteilter Lastabschluss (anstelle eines einzelnen 50-Ohm- oder 75-Ohm-Termiantors) ist ebenfalls zulässig (Faustregel usw.).
Jetzt der Balun. Ja, es heißt, es sei ein 75-Ohm-Balun, aber am Ende des Tages ist es ein Transformator, an dem normalerweise nichts mit 75 Ohm oder 50 Ohm liegt. Es heißt, es sei ein 1: 1-Impedanzgerät, was für mich bedeutet, dass bei 50 Ohm (oder 75 Ohm) auf einer Seite des Transformators diese Impedanz für den normalen Frequenzbereich, für den sie vorgesehen ist, auf die andere Seite reflektiert wird Pro.
Die Impedanz auf der Chipseite des Baluns beträgt 200 Ohm (Chip) + 50 Ohm (R4) + 50 Ohm (R5) = 300 Ohm. Auch dies wird nicht so gut funktionieren wie eine Impedanz von 75 Ohm, aber es wird wahrscheinlich keine große Sache sein - es ist nicht optimal, aber es ist sehr schwierig, anhand der Balun-Spezifikation zu sagen, wie weit es vom Optimum entfernt ist. Ich vermute, dass es nicht perfekt ist, aber Sie werden die Signale wahrscheinlich nicht um mehr als ein paar dB verschlechtern.
Diese 300 Ohm werden auf die Primärseite des Baluns reflektiert und werden parallel zu 50 Ohm (R3). Die Nettoimpedanz mit Blick auf die Schaltung beträgt jetzt etwa 43 Ohm. Ich muss sagen, dass dies natürlich schöner wäre, wenn es näher an 50 Ohm wäre, ABER ich kenne die Impedanz des Kabels nicht, für das diese Schaltung bestimmt ist. Es könnten 50 Ohm sein, und in diesem Fall besteht eine Tendenz zu stehenden Wellen und Reflexionen auf und ab des Kabels, aber nichts so Schweres, dass es den Betrieb beendet. Das Kabel könnte ein 45-Ohm-Kabel sein (nicht ungewöhnlich).
Wenn Sie eine Schaltung herstellen, würde ich 62 Ohm für R3 verwenden und die am Eingang angezeigte Impedanz beträgt etwa 51,4 Ohm.
Denken Sie daran, dass der wichtigste Teil dieses Designs darin besteht, die Impedanz des Kabels anzupassen, um ernsthafte Reflexionen zu verhindern. Es spielt keine Rolle, ob die Anpassungsimpedanz zwischen R3, R4, R5 und dem Chip verteilt ist, vorausgesetzt, die Leiterbahnen sind nicht übermäßig lang UND die Leiterbahnen müssen nicht auf genau 50 Ohm ausgelegt sein, vorausgesetzt, die Längen sind kurz.
Das Photon
Andy