JESD204与ADC的不解之缘
2013-07-03
作者:王 伟
来源:来源:电子技术应用2013年第5期
在无线基础设施收发器、软件定义无线电、测试与测量设备、医疗成像系统、雷达和安全通信等领域的各种新兴应用的推动下,数据转换器行业被迫不断提升其产品的精度、分辨率、采样速率和带宽。这一改变引发了一个非常严重的设计问题,即现有的I/O接口技术(CMOS和LVDS)无法满足数据转换器与其他设备(通常为FPGA或ASIC)之间的数据传输要求。业界对更高效率数字端接口的需求日益迫切。
这种情况下,一种高速的串行输出数据接口标准JESD204应运而生,以更优质、更高吞吐率的方法实现转换器与FPGA或ASIC之间的数据传输。自该标准推出以来,其使用率稳步上升,并有望成为未来转换器的协议标准。
成长中的JESD204
相比于并行或串行LVDS和CMOS接口, JESD204具有更高的接口速率,能支持更高采样速率的转换器。在系统设计时具有显著的优势。首先,JESD204的使用能简化整体系统设计并降低系统的整体成本,同时又不影响整体系统性能。其次,还能减少发射端和接收端的引脚数,使得系统封装尺寸更小。不仅如此,JESD204还能轻松地扩展从而满足未来带宽的需要。
目前,该接口经历了两个版本的改进和实施,以适应对更高速度和更高分辨率转换器的需求。2006年,JEDEC发布JESD204规范,使单数据通道上的速率达到3.125 Gb/s。2008年4月, 发布了JESD204A,增加了对多路时序一致数据通道和通道同步的支持。2011年7月,该规范的第三个修订版JESD204B发布,即当前版本。修订后的标准中,一个重要方面就是加入了实现确定延迟的条款。另外,对数据速率的支持上升到了12.5 Gb/s,并描述了设备的不同速度等级。
实现高速ADC和FPGA的连接
作为占据全球数据转换器行业近半数市场份额的领军企业,ADI公司持续关注数据转换器行业的最新前沿技术。在意识到高速ADC和DAC与FPGA之间的接口成为系统OEM厂商满足下一代大量数据处理需要的限制因素之后,作为JEDEC JESD204标准委员会的创始成员,ADI开发出兼容的数据转换器产品,并推出了全面的产品路线图,从而全力帮助客户充分利用这一重大接口技术突破。
ADI华中区销售经理张靖先生表示,到目前为止,ADI推出的满足JEDEC JESD204B 串行输出数据接口标准的芯片有十余款,而最新的成果就是AD9250和AD6673。
AD9250 ADC是市场上首款完全达到 JESD204B Subclass 1确定性延迟要求的250 MS/s ADC,为 FPGA 系统中的模拟信号链设计提供了一种新的高度集成方法。双通道14位ADC AD9250具备无与伦比的宽带信号处理性能,其简化的接口为软件定义无线电和医疗超声领域的下一代FPGA应用设计扫清了障碍。对于许多系统设计师来说,实现高性能模拟信号链所面对的 I/O 挑战现在有了一个精巧的解决方案。
AD6673则是一款11位、250 MS/s、双通道中频(IF)接收机,专门针对要求高动态范围性能、低功耗和小尺寸的电信应用中支持多天线系统而设计。其吞吐率可以达到5 Gb/s。
据张靖介绍,ADI公司对JESD204标准的投入不仅体现在其转换器产品上,还包括推出在线设计与评估工具,并与FPGA厂商合作共同开发FMC适配卡,进一步简化系统的设计复杂度。例如其FPGA开发平台兼容FPGA夹层卡(FMC)系列采用JEDEC JESD204B SerDes(串行器/解串器)技术,最近该系列推出新品AD9250-FMC-250EBZ套件。数字和模拟设计人员可以利用AD9250-FMC-250EBZ套件简化并快速完成高速JESD204B A/D converter-to-FPGA平台的原型开发。