１GspsのADCボード

特電のアルバイトさんが、Cosmo-Zに挿す1G ADCの拡張ボードとFPGAを作って、Pythonのキャプチャプログラムまで作ってくれました。

当初のプリアンプも改造してくれて、設計どおりに450MHz付近で急峻に切れるLPFも動き、歪も少ない素晴らしい1Gsps 14bit 2chのADCに仕上がってきました。

当初の特性は全然ダメで、歪も-40dBくらいあったように思えます。

その原因は、広帯域可変ゲイン作動アンプにありました。シリアルでゲインを可変できるアンプだったのですが、こいつがすべての元凶でした。

下の写真でジャンパでバイパスされているのが、可変ゲインアンプです。

ただし、可変ゲインアンプと、1段目の作動アンプでは出力インピーダンスが違うようなので、発振してしまったり望の周波数特性が出なかったりという問題はありましたが、抵抗の値をうまく合わせることで所望の特性になったとのことです。

1MHzの正弦波を1GHzでサンプリングした波形を示します。8個の波形が見えますが、1GHz 1chの波形を125MHz 8chにインターリーブしてFPGAに取り込んでいるためです。

ZYNQ的には1GHzのクロックで信号は処理できませんが、125MHzで処理することは容易です。

↑8個の波形はほとんど重なっています。

次の波形は10MHzの正弦波を1GHzでサンプリングしたものです。8個のチャネルが少しずつずれています。

最後は100MHzの波形を1GHzでサンプリングしたものです。

ぐちゃぐちゃっとしていますが、つなげていけば、周期10の正弦波になっているのでしょう。