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基于AD9094+Arria10的10G JESD204B参考设计

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本文将使用 ADI 最新的 AD9094-1000EBZ 和 Intel 的 FPGA Arria10 gx Development Kit,搭建基于 10G 的 JESD204B 测试环境。重点阐述如何搭建演示系统,相关的测试demo使用教程,以及相关的AD配置流程。我们从中可以了解到:

  • ADI AD9094,Intel FPGA Arria10的相关技术指标与器件特性
  • 快速掌握 204B 相关的技术协议与 204B 收发系统的搭建理论
  • 利用 AD9094 demo 开发板,时钟板,Intel Arria 10 FPGA 开发板完成技术评估与硬件设计
  • 提高设计效率,降低设计风险

JESD204B 测试系统搭建

硬件平台

JESD204B 测试系统硬件说明,时钟体系和供电说明如下:

硬件说明

Arria 10 FPGA Development Kit:10AX115S2F45I1SG。

时钟体系说明

AD9523/PCBZ:给系统提供同源时钟,其中给AD 提供的时钟:device clk: 983.04M,给 FPGA 提供的 device clk: 245.76M。

供电说明

AD9094-1000EBZ:AD9094,通过FMC接口与FPGA互联,供电通过FPGA 提供。

JESD204B 测试系统搭建如下图(图1)所示:

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图1 测试系统图

系统功能

JESD204B 测试系统包括了Proble模块、ADC Config data 模块、SPI 模块、JESD204B RX 以及 FMC 接口。

  • Proble 模块:提供用户接口配置相关的寄存器值
  • ADC Config data 模块:存储相关的ADC配置值, 切换SPI的用户配置模式与起电自动配置模式
  • SPI 模块:SPI 功能模块,读写ADC 寄存器
  • JESD204B RX:JESD204B 接收的最小功能单元
  • FMC 接口:主要包含SPI 相关信号线,204B数据信号线等

具体系统功能图如下所示:

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图2 系统功能图

AD9094介绍

AD9094 是一款 8 位四通道 1 GSPS 模数转换器 (ADC)。

产品特色

  • 每个通道具有低功耗
  • JESD204B 支持高达 15 Gbps 的通道速率
  • 宽全功率带宽支持对高达 1.4 GHz 的信号进行 IF 采样
  • 缓冲的输入可简化滤波器设计和实施
  • 四个集成式宽带抽取滤波器和数控振荡器 (NCO) 模块,支持多频段接收器
  • 可编程的快速超量程检测
  • 用于系统热管理的片内温度二极管

主要应用

  • LIDAR
  • 通信
  • DSO
  • 超宽带卫星接收器
  • 仪器仪表

总结

JESD204B是一种新型的基于高速SERDES的ADC/DAC数据传输接口,高采样速率,大数据吞吐量,以及更少的互连、更小尺寸和更好的成本,广泛应用于包括无线基础设施、收发器架构、软件定义无线电、便携式仪器仪表、医疗超声设备、雷达和安全通信等领域。

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