黎煥欣 '08--02-26

數位相關器 (Digital Corrlator) 由類比轉為數位資料的核心就是 MAXIM 公司的 MAX3950 Dserializer, 它是用 SiGe 製程做出的超高速通信用元件, 取樣速率達 10.7GBsps, 把取樣出來的資料, 再用 16 位元多工的方式輸出. 降低後置線路的實作困難. 當然它就算降下來了, 速度還是很快, 在我們的 CASE 中是 544M data rate, 還是高過我們使用的 Xinlix V4 的最高速度, 所以我們就再除 2, 用 272MHz 操作, 但資料的取入 (fetch) 是用 DDR 的方式, 來讓到所有的資料都讀進來.

 

它的功能真的很強, 輸入端都用  CML 位準, 在測試時可以到 -20dBm 還讀得到信號 (當它是數位信號)

後面就用 LVDS 位準送出資料.

不過因為它設計的時候, 都以為是自行獨立運作, 所以它沒有任何與其它同編號 IC 同步的機制, 維一可供參考的, 就是它的 PCLK 信號 = SCLK(8.7G)/16 = 544MHz 的相位, 可以表示出與它人的差異.

 

若是我們有多片的 DEMUX 板, 為了處理資料的一致, 我們要想辦法把它的 phase align 在一起.

如下, 我們將兩個 DEMUX 板放在一起, 用同一個 8.7GHz CLOCK, PCLK 的輸出再用示波器來看

 

當然首要一件事, 二個 DEMUX 板電流為 633mA, 正常工作!!!!

 

整個 Test Bench 如下, 有標示信號的走向

 

就像如下圖, 二片板子的 PCLK 的相位不一致 (一個 CHANNEL 較模糊是因為有點壞了)

 

把二個 DEMUX 板關電重開, 圖型如下, 相位是變了, 但還是沒有重合在一起.

 

用一直重送電源的方法實在是太暴力了, 而且執行的時會很長. 我們想到了利用一個慢速的數位裝置, 將 charge inject 進 MAX3950 的 CLOCK, 相位就會變更. 之前用 3.3V 供電的 HC541 的確達到了可以調整相位的能力. 通過下圖的接線, 只不過每一次的上昇緣或下降緣它會就 RANDOM 的轉移相位.

實體照片

對照於未接上 injection 的

 

 

本來這個設計也就這樣過去了, 但最近在做 YIGLO 時, 它發出了強大的 EMI, 而我們的 HC541 是送了將近兩米的 UTP 線才到 injection TP, 中間會被干擾, 所以現在要嘗試將  injection 的 IC (26LS32) 直接放在板上, 要它動作要經過 RS422 的訊號標準. 應該就不會被干擾了.

 

在真正把板子拿去製作之前, 上面的線路我還是做一個手製板來測試.

接著送入 1Hz 的信號, 確定它的相位移動是由這個 1Hz 產生的

 

在 1Hz 信號的上昇緣及下降緣, 都會讓它換相位

 

以過去的經驗, 少則 3 次, 多則 24 次, 它的相位就可以對準了. 只前也有穩定相位達 18 小時的計錄, 但旁邊只要有強大的 EMI 源, 原始設計是不行的.

確定了, 這個設計就可以接受. 看接下去要洗多少板子了.

最後放一段影片顯示第二片板子的相位是如何被  1Hz 信號亂數調整的樣子

 

 

 

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