Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Clock erzeugung ADC


von David S. (ds2000)


Lesenswert?

Ich möchte für einen LTC2247 eine 40MHz Clock erzeugen und mit einem 
Spartan 6 die Signale einlesen und weiterverarbeiten. Das Design ist 
eine Portierung von einem älteren Board. Bei der Synthese des Spartan 6 
Codes gab es anfänglich diverse Schwierigkeiten. Die Erzeugung der 40MHz 
wurde ursprünglich mal im FPGA gemacht aber das Synthesetool beschwert 
sich dann, was mit ODDR2 Instanzen jedoch behoben werden konnte.

Wie es vorher gemacht wure erscheint mir nicht besonders klug daher 
denke ich gerade daran es anders zu lösen. Die Clock für den ADC mit 
einem externen Clock Synthesizer zu erzeugen und jeweils einen Ausgang 
an den ADC und einen an den FPGA (einen GCLK Eingang). Diese Synthesizer 
mit mehreren Ausgängen sind nicht teuer und sicher besser als die PLL im 
FPGA.

Es scheint sich zwischen Spartan 3 und Spartan 6 etwas verändert zu 
haben was Clock routing angeht.

Was haltet ihr von der neueren Lösung?

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

David S. schrieb:
> Diese Synthesizer
> mit mehreren Ausgängen sind nicht teuer und sicher besser als die PLL im
> FPGA.

Wenn du auf irgendeine Art von Qualität deiner A/D-Wandlung
Wert legst dann ist ein einfaches Clock-Synthesizer-IC keine
gute Wahl da sie alle mehr oder weniger stark Nebenlinien
erzeugen die sich in deinem Wandlungs-Ergebnis wiederfinden.
Das IC "versaut" dir die guten Daten des Wandlers.

In professionellen Geräten (ich kenne welche in- und auswendig,
ADS5481) wird für die Synthese des ADC-Referenzclock erheblicher
Aufwand betrieben um das Wandlungs-Ergebnis nicht zu
verschlechtern. Wenn du mit einer festen Frequenz zurecht-
kommst nimmst du einen Quarzoszillator und gut is. Aber doch
bitte keine digitale PLL.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

David S. schrieb:
> Die Clock für den ADC mit

Nennt der Teutone und dessen echte Nachfahren "den Takt".

> einem externen Clock Synthesizer zu erzeugen und jeweils einen Ausgang
> an den ADC und einen an den FPGA (einen GCLK Eingang).

Das ist die mustergültige Lösung für optimale Ergebnisse, denn die Takte 
im/aus dem FPGA sind, mal mehr, mal weniger, mit Jitter behaftet.

> Diese Synthesizer
> mit mehreren Ausgängen sind nicht teuer und sicher besser als die PLL im
> FPGA.

Ganz sicher.

> Es scheint sich zwischen Spartan 3 und Spartan 6 etwas verändert zu
> haben was Clock routing angeht.

Sicher, das sind zwei verschiedene Familien, auch wenn die verwandt 
sind.

von David S. (ds2000)


Lesenswert?

Wastl schrieb:
> In professionellen Geräten (ich kenne welche in- und auswendig,
> ADS5481) wird für die Synthese des ADC-Referenzclock erheblicher
> Aufwand betrieben um das Wandlungs-Ergebnis nicht zu
> verschlechtern. Wenn du mit einer festen Frequenz zurecht-
> kommst nimmst du einen Quarzoszillator und gut is. Aber doch
> bitte keine digitale PLL.

Guter Punkt ich brauche nur eine feste Frequenz. Ich brauche die aber 
mehrfach für jeweils 2 ADC und dann noch einmal als Eingang für den 
FPGA. Meine Idee wäre dann ein 1:4 Puffer zu verwenden. Diese ganzen 
Quarzoszillatoren geben ja oft einen geklippten Sinus oder Rechteck 
raus. Das hat dann auch Oberwellen also was macht das besser?

von Vanye R. (vanye_rijan)


Lesenswert?

Du willst einen Quarzoszillator mit moeglichst geringem Phasenrauschen.

https://www.beam-verlag.de/app/download/34523424/HF-Praxis+4-2021+II.pdf

Vanye

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

David S. schrieb:
> Das hat dann auch Oberwellen also was macht das besser?

Oberwellen sind Harmonische und tragen nicht zur Verzerrung
der A/D Wandlung bei.

Vanye R. schrieb:
> Du willst einen Quarzoszillator mit moeglichst geringem Phasenrauschen.

Full Ack.
Das schafft aber auch fast jeder vernünftige Quarzoszillator. Die
sind so gut dass sie jede noch so gute Synthese übertreffen.

von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Vanye R. schrieb:
> Du willst einen Quarzoszillator mit moeglichst geringem Phasenrauschen.

Ja vielleicht. Aber braucht er den denn dann auch wirklich? Sind die 
Signale so jitterempfindlich, dass man da dann wirklich irgendwas 
gewinnt?

Gruss
WK

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:
> Ja vielleicht. Aber braucht er den denn dann auch wirklich?

Wir brauchen Unwissende nicht davon überzeugen, ich sehe keinen
Sinn darin. Du kannst dein System so gestalten wie du es für
richtig hältst.

von David S. (ds2000)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Vanye R. schrieb:
>> Du willst einen Quarzoszillator mit moeglichst geringem Phasenrauschen.
>
> Ja vielleicht. Aber braucht er den denn dann auch wirklich? Sind die
> Signale so jitterempfindlich, dass man da dann wirklich irgendwas
> gewinnt?
>
> Gruss
> WK

Der LTC2247 hat einen internen Jitter reiniger aber dennoch halte ich es 
in der Überarbeitung des Designs für besser die Clock nicht mehr aus dem 
FPGA heraus zu routen, sondern einen 1:4 Puffer zu nehmen und die 40MHz 
als Systemtakt für den FPGA aus dem externen Quarzoszillator zu nutzen. 
Dann ist der Systemtakt schon auf dem Datentakt aller ADCs und vor allem 
mit definierterem Jitter.

von Wastl (hartundweichware)


Lesenswert?

David S. schrieb:
> die Clock

Die Clock ---> die Uhr
Der Clock ---> der Takt

von David S. (ds2000)


Lesenswert?

Wastl schrieb:
> David S. schrieb:
>> die Clock
>
> Die Clock ---> die Uhr
> Der Clock ---> der Takt

Zur Kenntnis genommen.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.