高速数据采集卡/数字化仪结构原理 采集卡, 示波器, 结构图, 测量, 接口

yuyang911220

图1是典型的高速数采卡结构图。从图中可以看出，高速数采卡与示波器的捕获板是类似的。
高速数采与示波器的主要不同在于后端的显示和分析软件。示波器注重人机接口，注重显示、参数测量和波形分析。高速数采卡注重的是数据的采集和传输。

图1  高速数采卡结构图

   高速数采卡由下面几个部分组成：
     1）衰减和放大的信号调理部分；
     2）信号分路器CPS：负责被测信号和校准信号的引入，多路信号的输出（驱动多个ADC，通过交叉采集达到高采样率的目的）；
      3）模数转换器ADC；
     4）内存管理和控制器；
      5）多路时钟产生器COS：产生多路交叉时钟，与外部时钟同步，执行某些触发功能（如边沿，脉冲，时间间隔，超时，触发释抑HoldOff等）；
     6）FPGA：有的数采卡带FPGA，可以进行信号的实时处理和传输；
     7）对外接口部分：可以通过VME/PCI/CPCI/PXI/VITA41总线或光模块与外界通讯。

   有的高速数采卡带有DAC，可以进行信号的实时捕获，实时处理和实时产生，变成类似于雷达仿真器的设备。图2是此类数采卡的典型结构。

图2   典型的带有ADC,DAC,FPGA的数采卡

   高速数采卡有一些特点，使得它不同于示波器，而有一些独特的应用的领域，这些特点是：
      1）尺寸小，功耗低（一般功耗不超过50W）；
      2）较高测试产能：作为测试系统的一部分，具要较高的测试速度；
      3）较好的测量保真度和信号完整性；
       4）较低的TCO（TotalCost of Ownership)：相比测试仪器，硬件可靠性较高。

  具有这些特点，使得高速数采卡的应用领域宽广，参考图3。

图3

高速数采卡的应用领域