AD9643的多通道采样板设计

中国电子科技集团公司第二十研究所 刘浩楠

AD9643是一款由ADI公司出产的14位双通道模数转换器，最大采样率为250MSPS，采用SPI串行接口配置寄存器设置及输入控制信号。这款双通道ADC采用多级、差分流水线架构，并集成了输出纠错逻辑。每个ADC均具有宽带宽输入，支持用户可选的各种输入范围。

1 系统组成

该采样板选用1片XILINX公司的XC7K325T-2FFG900I为处理核心，可Pin-to-pin兼容复旦微电子所的FPGA，型号为JFM7K325T，外挂256Mb NOR FLASH，其读取速率可稳定工作在10MHz，采用16位BPI方式加载。两片AD9643实现4通道信号采样。1片时钟管理芯片GM4526C，片上继承了锁相环与压控振荡器，可输出LVPECL与LVDS电平信号。硬件结构如图1所示。

2 逻辑模块设计

采样板逻辑模块包含上电复位模块、AD转换器配置模块、时钟管理芯片配置模块、AD数据转换模块、指令译码模块、DDC模块（含DDS正交时钟IP核和三种带宽的低通滤波器IP核）、输出数据存储模块、数据输出模块。

图1 硬件结构示意图

图2 采样板工作时序

采样板逻辑软件的主要功能是对三个通道的中频信号进行中频采样、数字下变频处理。采样时钟选择160MHz；DDC算法：用DDS产生75MHz正交本振时钟数据，用AD采样后的回波数据与正交本振时钟数据相乘后，再经过低通滤波器滤波，产生零中频回波数据。共产生3种带宽的低通滤波器，回波数据同时输入至3种带宽的低通滤波器，在输出时根据信号带宽选择输出有效数据。DDC连续工作，在和波门前沿和距离波门前沿有效时（经过必要的延迟）存储DDC结果，在读数脉冲有效时输出预先存储好的数据。……