بخشی از مقاله
خلاصه
در این پژوهش کارت مبدل سیگنال تفاضلی به تکی بر اساس استاندارد تعیین شده در سازمان استاندارد ملی آمریکا - ANSI - برای کارت های مبدل قابل نصب در مدارهای پردازشگر FPGA که به نام FMC، - ANSI/VITA 57.1 - معروف است طراحی و ساخته شده است. این کارت توانایی تبدیل و انتقال 27 سیگنال تفاضلی تا فرکانس 20MHz، تبدیل دو سیگنال تکی به تفاضلی و دو مسیر مستقیم فرکانس بالا تا 1GHz را دارد. PCB و شماتیک این مدار در نرم افزار Altium_Designer طراحی و پیاده سازی شده است. این مدار در طوبت %95 و دمای 85 درجه قابلیت کارکرد دقیق را دارا می باشد و تمامی تکنیک های طراحی مدارات فرکانس بالا در آن رعایت شده است.
.1 مقدمه
در اکثر سیستم های پردازشی به یک مدار رابط برای ارتباط با FPGA و تبدیل سیگنالهای تفاضلی به تکی - Differential to Single ended - و سیگنالهای تکی به سیگنالهای تفاضلی - Single ended to Differential - نیاز است .[1] در این پژوهش کارت مبدل سیگنال تفاضلی به تکی بر اساس استاندارد تعیین شده در سازمان استاندارد ملی آمریکا - ANSI - برای کارت های مبدل قابل نصب به روی مدار های پردازشگر FPGA که به استاندارد FMC معروف است طراحی و ساخته شده است.
در این استاندارد به کانکتور خروجی، نحوه چیدن سیگنال ها در این کانکتور، ولتاژ ها، نحوه طراحی مکانیکی و خیلی نکات دیگر در ارتباط با طراحی کارت های FMC یا طراحی کارت پردازش FPGA اشاره شده است، که هر کسی بخواهد کارت مبدل یا کارت پردازش طراحی کند در سراسر دنیا طبق این استاندارد عمل کند تا تمامی این کارت ها قابلیت نصب شدن به روی همدیگر را داشته باشند .[2] در این طراحی از استاندارد الکترومکانیکال FMC، - ANSI/VITA 57.1 - استفاده شده است.
.2 کلیات پژوهش
همانطور که در بلوک دیاگرام شکل1 دیده می شود ورودیهای تفاضلی به سیستم توسط مبدلهای تفاضلی به تکی به سیگنال تکی تبدیل میشوند و به قسمت خروجی سیستم منتقل میشوند. همچنین دو سیگنال تکی ورودی سیستم به سیگنال تفاضلی تبدیل میشود، و دو ورودی و خروجی بصورت مستقیم از طریق سیستم منتقل میشوند.
.3 توصیف فنی واحد مبدل تفاضلی به تکی
برای تبدیل سیگنالهای تفاضلی به تکی با توجه به پرسرعت بودن آنها از IC به شماره SN56LVDS349 ساخت شرکت Texas Instruments استفاده شده است[3] که مشخصات اصلی این IC به صورت زیر است. طرح ظاهری تراشه و نمایش پایه های ورودی و خروجی های آن در شکل2 نمایش داده شده است، که به کمک این شکل در طراحی PCB سیم کشی ها انجام شده است. این تراشه در هر تراشه دارای چهار مبدل تفاضلی به تکی میباشد. که در شکل3 بلوک دیاگرام یک مبدل آن نمایش داده شده است.
