kongtum.com QTLIA 微型双通道调制解调锁相放大器是以当今FPGA +ARM单片机的业界主流配置而设计。浮点数数字信号处理的计算任务由 FPGA硬件加速完成,而结果数据采集和上位机交互由ARM单片机处理。为了提高性价比,系统以独立双输入输出通道为原则设计,从而在单板上实现双路锁相通道的应用。
锁相放大器使用了 PSD(Phase Sensitive Detector)——相位敏感检测器的技术,只有存在于特定参考频率的信号可以被挑选出来,而其他频率的噪声及干扰信号则不会被检出。它是用来检测极微弱的 AC 信号的高灵敏数据采集器,即使在噪声高于信号数千倍的情况下也可得到精确的测量。
传统的锁相放大器利用了模拟变频混频器和 RC 滤波器,它需要大量的模拟电路设计和优化模拟信号解调。现今,锁相放大器自身正在变革,先进的集成电路技术和快速数字信号处理(DSP)的应用替代了传统的模拟器件,可使其灵敏度及可靠性提高了数百倍。
本产品是以当今FPGA +ARM单片机的业界主流配置而设计。浮点数数字信号处理的计算任务由 FPGA硬件加速完成,而结果数据采集和上位机交互由ARM单片机处理。为了提高性价比,系统以独立双输入输出通道为原则设计,从而在单板上实现双路锁相通道的应用。比如,一路通道可用作测量信号,而另一路可用作参考信号;亦或一路做一次谐波解调,而另一路做二次谐波解调。双路低噪声模数转换器将模拟信号采样,转换成了两路独立的数字数据流,紧接着由 FPGA 运算结果。FPGA 的计算结果能够被传送到ARM单片机做进一步的低速信号处理,然后通过串行通讯端口传送至上位机或PC机。锁相解调结果也可直接通过辅助数模转换器(AUX_DACs)转换为模拟信号输出。而直接数字合成器(DDS)则被用来产生模拟信号输出给两路高速数模转换器(DACs),对激光器或其他发射器进行外部调制。
产品参数
综述 | |
裸板尺寸 | 10 cm x 11 cm |
重量 | 250 g |
电源供应 | DC 5V/2A (含电源板) |
模拟输入 | |
频率范围 | AC – 0.5 MHz |
输入阻抗 | 50 ohm |
输入噪声 | 10nV/Hz1/2 (>10 kHz) |
电压范围 | -1V - +1V |
模/数转换 | 14 bit, 4 Msa/s |
模拟输出 | |
输出 | 2 channels, -1V - +1V |
频率范围 | DC – 0.5 MHz |
锯齿扫描频率 | 0.1Hz–100Hz |
数/模转换 | 16 bit, 4 Msa/s |
解调器及参考相 | |
解调器数量 | 2 channels(内部参考) |
时间常量 | 1ms, 10ms(可根据需求设定) |
过滤带宽 (Hz) | 1000, 100(可根据需求设定) |
谐波 | 1F, 2F, 3F, 4F |
参考相位分别率 | 1.0 degree |
辅助设备及其他特征 | |
标准通讯接口 | UART / USB |
其他可选输入输出接口(GPIOs) | I2C, SPI |
产品优势
? 参考频率内部同步,无需外部参考信号输入;
? 可解调低至10nV,中心频率500kHz微弱信号;
? 两路独立输入端,实现双通道锁相放大解调方案;
? 两路调制输出端,输出信号频率、幅度、偏置独立可调;
? 两路低速辅助模拟通道,实时输出解调运算结果;
? USB虚拟串口连接上位机,极简锁相控制界面;
? 尺寸小巧,易于便携及系统集成;
? 可根据用户需求,灵活定制FPGA算法。
用户单位 | 采购时间 |
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上海交通大学机械与动力工程学院 | 2019-03-05 |
30天
1年
提供付费培训
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