HWD08B64G ADC芯片:高端示波器超高速信号采集方案详解

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摘要:本文介绍了成都华微的HWD08B64G 8位64G采样率ADC芯片在高端示波器中的应用,展示了其在通信、半导体和航空航天等领域的广泛应用和技术优势。

关于HWD08B64G

成都华微的重磅产品8位64G采样率超高速ADC芯片(HWD08B64G)一直在持续迭代升级,迭代升级后的量产版本-3dB带宽有50%的大幅度提升,模拟信号输入可支持DC~29GHz,同时误码率降低至e-15,以及保持标准的204C接口。HWD08B64G自发布以来凭借领先国内外的超高性能,近几年在仪器仪表、激光通信以及复杂电磁环境技术等领域得到广泛应用,25年6月份的迭代升级版本发布后又引起业内的高度关注。

高速示波器对于各行业的影响

在通信、半导体、航空航天等前沿领域,超高速信号的精准捕获与分析是技术突破的关键。从高速串行总线的信号完整性验证,到芯片瞬态响应的深度解析,再到雷达射频信号的实时监测,都对测试测量仪器提出了严苛要求。作为高端示波器的“信号之眼”,模数转换器(ADC)的性能直接决定了示波器的观测能力。8位64G采样率ADC凭借卓越的高速采样性能与高性价比优势,成为高端示波器的核心赋能器件,为超高速信号观测带来革命性突破。

传统示波器受限于ADC采样率与带宽,面对数十吉赫兹的超高速信号时,往往会出现信号混叠、细节丢失等问题,难以还原信号的真实面貌。而8位64G采样率ADC的出现,彻底打破了这一技术瓶颈。64G超高采样率意味着示波器每秒可捕获640亿个数据点,远超Nyquist采样定理对超高速信号的采样要求,能够轻松实现对数十吉赫兹带宽信号的无失真采集。同时,8位量化精度在满足超高速采样的基础上,兼顾了信号幅值的分辨能力,足以精准捕捉信号的幅度变化特征,为后续信号分析提供可靠的数据支撑。

在高端示波器的应用中,8位64G采样率ADC展现出无可替代的技术优势。

在高速通信测试场景下,5G、6G通信系统中的射频信号与高速串行信号,传输速率动辄达到数十Gbps,信号上升沿以皮秒计。搭载8位64G采样率ADC的高端示波器,能够精准捕获信号的瞬态跳变,清晰呈现眼图的轮廓与细节,帮助工程师快速判断信号完整性,排查码间干扰、抖动等问题,加速通信设备的研发与验证进程。

在半导体芯片测试领域,芯片内部的高速时钟信号、数据传输信号的频率不断攀升,对测试仪器的采样能力提出了极高要求。8位64G采样率ADC可助力示波器实现对芯片超高速信号的实时采集,准确分析芯片的开关特性、功耗瞬态变化,为芯片设计优化、性能评估提供精准的数据依据,推动高性能芯片的迭代升级。

在航空航天与国防领域,雷达、卫星等设备的射频信号具有频率高、瞬态性强的特点,信号的细微变化都可能影响设备的工作性能。配备该ADC的高端示波器,能够对这类复杂信号进行高保真采集,支持长时间信号记录与深度分析,帮助科研人员掌握信号的动态特性,为装备的可靠性提升提供技术保障。

此外,8位64G采样率ADC还具备高集成度、低功耗的特性,契合高端示波器小型化、便携化的发展趋势。在保证超高采样性能的同时,有效降低仪器的功耗与体积,满足现场测试、户外监测等多样化应用场景的需求。

从实验室的精密研发,到产线的质量检测,再到现场的故障排查,8位64G采样率ADC正以强大的技术实力,为高端示波器注入核心动力。它不仅打破了超高速信号观测的技术壁垒,更以高性价比的优势,推动高端测试测量仪器的普及应用,助力各行业突破技术瓶颈,加速创新发展。在超高速信号分析的赛道上,8位64G采样率ADC与高端示波器的强强联合,必将开启更多前沿领域的探索新可能。

多通道示波器应用方案

针对当前示波器行业发展需求,基于成都华微自研超高速、高带宽ADC(HWD08B64G)、高带宽有源单转差放大芯片SDA(HWDSDA110G)以及时钟芯片(HWD6952)实现多通道超高采样率示波器应用方案。

多通道示波器应用如下图所示,信号经过模拟前端、增益控制后输入到ADC,ADC转换后通过标准JESD204C接口传输给FPGA进行数字信号处理。

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多通道示波器方案

超高速示波器应用方案

超高采样率示波器应用如下图所示,信号通过模拟前端到系统内部通过增益控制以及阻抗匹配后到ADC,四片ADC具备同步功能,通过调整时钟相位实现交织采样,采样率可到256Gsps。

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超高速示波器方案

成都华微HWD08B64G简介

HWD08B64G系列是一款8位超高速A/D转换器,采用自主正向设计。

HWD08B64G支持采样率高达64GSPS,32GSPS~64GSPS采样率可调,-3dB带宽高至29GHz,支持DC输入。ADC内核采用时间交织SAR结构实现,通过使用宽带采样保持电路设计技术、时间交织及内部误差校正技术、JESD204C高速串行接口电路设计技术,使其具备单芯片高速以及高输入带宽A/D转换器的能力,同时具备超低误码率(CER

主要参数

分辨率:8bits

采样速率:32GSPS ~ 64GSPS

DNL典型值:±0.16 LSB

INL典型值:±0.46 LSB

输入信号:带宽29GHz,600 mVpp,100 Ω

功耗:≤ 3W@64 GSPS

NSD:

-143.6dBFS/Hz at 50 GSPS with -3dBFS,1 GHz input

SFDR:

56.1dBFS at 50 GSPS with -3dBFS,1 GHz input

44.3dBFS at 50 GSPS with -1 dBFS,18 GHz input

43.3dBFS at 50 GSPS with -3dBFS,25 GHz input

接口:JESD204C,最高线速率 25 Gbps

工作温度:-55℃ ~ +125℃

封装形式:PBGA484

质量保证等级:GJB7400-2021

企军标代号:Q/HWD 50568-2024

原文标题:成都华微:赋能高端示波器,解锁超高速信号观测新维度

文章出处:【微信号:gh_7bc74d60773b,微信公众号:成都华微】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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