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Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP Empfehlungen zu schnellem AD-Wandeln


Autor: Kai Franke (kai-333)
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Hallo zusammen,

ich hoffe, ich bin Topic-technisch am richtigen Platz gelandet um 
folgende Frage zu stellen:

Ich suche einen schnellen A/D-Wandler; am besten mit mind. 14 Bit 
Auflösung. Er soll "einfach kontinuierlich" wandeln und das Ergebnis 
wegschreiben; das Ganze darf nicht länger als 50µs (= 1/20MHz) dauern.

Das Eingangssignal soll mit 20 MHz digitalisiert werden und bewegt sich 
zwischen -5V und 5V; das könnte ich aber ggf. durch eine enstprechende 
Vorschaltung umnormieren.

Der gewandelte Wert müsste entsprechend schnell gespeichert werden; 
vielleicht über eine USB 2.0 Schnittstelle auf eine HDD oder so (davon 
habe ich aber gar keine Ahnung).

Kann mir da jemand helfen oder weiterverweisen?

Vielen Dank!!!!

Grüße
Kai

Autor: Thomas S. (Gast)
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Die Frage wäre doch: Was willst du mit den Daten tun ?
Bei direkter Weiterverarbeitung gehört schon ein recht "fetter" DSP 
dahinter (nebenbei die Wandlungszeit sind 50 nano (nicht mikro) 
sekunden).
Der AD9244 z.B. ist ein 14Bit Wandler bis 65MHz. Wenn du das ganze 
speichern willst: Wie lange und wieviel Daten ? 20MHz -> ca. 
40MByte/sec. Das ist ein Haufen Zeug.

Autor: Uwe Bonnes (Gast)
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Schau Dir mal das SSrP Projekt an. Allerdings wirst Du nicht auf die 
geforderten 40 MByte/s kommen
http://oscar.dcarr.org/ssrp/

Autor: Kai Franke (kai-333)
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Hallo,

vielen Dank für die Antworten.

Stimmt, es müssen Nonosekunden sein. Danke

Folgendes Szenario: Ich habe einen Sensor (inkl. Verstärker), der 
kontinuierlich Analogdaten sendet.

Kommerziell bekomme ich eine Lösung Sensor + Verstärker + A/D Wandler + 
Software für 10.000 € (diesmal kein Schreibfehler!!)...
Und da dachte ich mir, dass es eine low-cost Variante mit 
selbstgebastelter HW auch tut. DIe Daten kann ich anschließend mit 
Matlab auswerten (O.K., wenn man die Lizenzgebühren mit einrechnen 
würde, wäre die Kaufvariante wiederrum sehr viel billiger; aber Matlab 
ist vorhanden).

Eine dirkete Signalweiterverarbeitung wäre gut (RMS, FFT,...), muss aber 
nicht sein; die Ressourcen will ich sparen, um sie später offline mit 
Matlab zu rechnen. DIe maximale Power muss wohl leider in die Wandlung 
und Speicherung gehen.

Zur Aufzeichnungslänge: Ich denke, 100 Sekunden am Stück sollten es 
schon sein...

Danke + Gruß
Kai

Autor: Null (Gast)
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20MSample an mehr als 8 bit heisst eine kontinuierliche Transferrate von 
40MByte, das ist viel. Zuviel denk ich. Da kann man gerade noch direkt 
auf eine  Disk. Die sollte dann aber optimal formatiert sein, sonst ist 
nichts.
Als Burst Messung in ein Memory faellt weg, da du sonst 40M*100=4GByte 
RAM haben muesstest. Eine meogliche Loesung waere ein ADC an einem FPGA 
fuer das Timing und die Ansteuerung der Disk. Bis das laeuft sind die 
10k Euro aber auch weg... Vergiss Mathlab, das ist nur gut fuer 
akademische Anwendungen.

Autor: Kai Franke (kai-333)
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Wie kompliziert wäre eigentlich eine parallele Anordung mehrerer AD 
Wandler und eine Taktung dieser Wandeler z.B. mit einem µC?

Also (fikitve Werte): 8 Wandler á 16 Bit und 2MHz ergeben richtig 
getaktet (nämlich sequenziell mit 8*2MHz = 16MHz) einen 16MHz 16-Bit 
Wandler...
Man müsste natürlich bei der Shaltung auf die saubere Trennung der 
Signal- und Versorgungsleitungen etc. pp. achten, um das schön saubere, 
hochfreuente Signal möglichst gut zu wandeln.

Autor: Timo (Gast)
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Dann brauchst du aber auch dementsprechend viele Speichermedien (Ram, 
Flash oder irgendsoetwas).

Willst du das privat oder für ein Unternehmen machen? Für ein 
Privatprojekt ist das ganz schön happig und ich glaube nicht, dass du 
das in einem Unternehmen günstiger als 10k € inkl aller Kosten 
hinbekommst. Für eine Firma würde ich zur Kauflösung tendieren.

Autor: Null (Gast)
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Kai,
das Undersampling funktioniert nur wenn die Wandler auch dafuer gemacht 
wurden. Dh ein 2MHz Wandler muss auch die 20MHz Analogbandbreite 
bringen, sonst misst man Schrott. Ein normaler 2MHz Wandler hat ja 500ns 
pro Sample zeit irgendwas zu machen. Da ist der Samplehold dabei, der 
eine endliche Verschlusszeit mit einem Jitter hat. Der Mehraufwand fuer 
das komplexere Timing lohnt sich nur fuer ganz abgehobene Loesungen denk 
ich. Ein 20MHz Wandler mit 12-14 bit oder ist noch zahlbar. Mehr als 
14bit werden eh schwierig sein. Bringt die Quelle 50 Ohm ? Hochohmig ist 
eh nichts mehr.

Autor: Kai Franke (kai-333)
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Also, ich müsste das für einen Versuchsstand an der Uni aufbauen.
Leider fehlt mir total die Zeit, das nötige tiefgehende KnoffHoff und 
letzztendlich auch das Geld, um so ein, offensichtlixh doch recht 
schwieriges Unterfangen vernünftig auf die Beine zu stellen.
Da muss ich wohl doch noch andere Anbieter abklappern bzw. in den 
saueren teueren Apfel beissen...

10000 Dank an Alle!

Grüße
Kai

Autor: ABu (Gast)
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http://www.fpga4fun.com/ ist vielleicht interresant. Speziell das Oszi 
Project und die PCI Geschichte könnten zumindest als Grundlage dienen.

Ein anderer Ansatzpunkt wären vielleicht FIFO Bausteilen, die sind zwar 
zimlich kein und rel. teuer, haben aber die ganze logik integriert und 
sind einfach anzusprechen. Wenn man sich mit der Aufnahme sehr 
einschränkt und eine Reihe Bausteine kaskadiert findet sich vielleicht 
ein Kompromiss.

Autor: Thomas S. (Gast)
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Der AD-Wandler ist doch wirklich das kleinste Problem. Und 16Bit gibt es 
zwar , aber du musst erst mal die passenden Daten haben dafür. Was nützt 
es 16 Bit zu digitalisieren, wenn die Hardware nur 10 Bit hergibt. FPGA 
wäre ne brauchbare Lösung. Nur frag ich mich: Welcher Sensor liefert 16 
Bit Daten mit 20 MHz und das über 100 sekunden ??????

Autor: Null (Gast)
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Die Bandbreite des Systems sollte natuerlich nur hoechstens die Haelfte 
sein. Besser weniger. Ich denke auch mit 100s ist das System etwas 
akademisch. Mit etwas weniger RAM waere das System sogar baubar. 
Interessant waere zB direkt auf einen Satz CF karten schreiben zu 
koennen.

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