高速数据采集卡
HLD-PCIe-A2T2500M数据采集卡

文档资料

  1. HLD-PCIe-A2T2500M规格说明书
  2. 3D视图

HLD-PCIe-A2T2500M高速数据采集卡

产品介绍

HLD-PCIe-A2T2500M高速数据采集卡，是专为飞行时间（TOF）测量应用设计的板卡。该板卡具有如下特性：

  1. 1、具有2个模拟输入通道  
  2. 2、每个通道2.5Gsps采样率、14bit位宽  
  3. 3、模拟输入带宽1.5GHz（-3db）  
  4. 4、每个通道程控AC或DC耦合、50或1M欧姆匹配  
  5. 5、每个通道程控设置用户偏移  
  6. 6、板卡带校准功能（信息存储在EEPROM） 
  7. 7、板卡具有频率校正（1PPS）（存储在EEPROM） 
  8. 8、输入范围4Vpp/2Vpp/1Vpp/500mVpp@50Ω  
  9. 9、输入范围±40V/±10V/±5V/±1V/±500mV/±250mV/±125mV @1MΩ  
  10. 10、触发输入比较器阈值可配置0至2.5V（50Ω匹配）  
  11. 11、触发输入与数据的同步精度可达64ps  
  12. 12、PCIe×8 Gen 3高速接口  
  13. 13、板载8GB内存（数据存储缓存） 
  14. 14、具有外部时钟输入、同步信号输入
  15. 15、多种工作模式可选（支持用户定制功能）
  16. 16、预留9个差分对输入（TYPE C）、2输入、1输出
  17. 17、预留1000M网络接口、40G光纤接口 

典型应用场所：

  1. 飞行时间测量  
  2. 质谱仪（TOF-MS）  
  3. 激光雷达  
  4. 射频雷达  
  5. 数字化仪  
  6. 飞行时间光声成像  
  7. 高分辨率医疗图像重建  
  8. 快速脉冲检测和分析  
  9. 粒子物理、量子物理实验
  10. 高端精密测量仪器

功能框图（Hardware block diagram）

电路架构框图

图2 电路架构示意图

软件与平台

操作系统 编程语言 支持软件
Windows10, 11 C, C++, C#, Python HLD-DAQ, MATLAB, LabView
Linux kernel 3.10+ Java, VB, Delphi

参数说明（Specifications）

参数 规格 备注
模拟输入 采样率 2.5Gsps/1.25Gsps
分辨率 14 Bit
模拟带宽 1.5GHz
输入类型 单端
输入阻抗 50Ω/1MΩ
耦合方式 AC/DC
输入范围 4Vpp/2Vpp/1Vpp/500mVpp @50Ω
±40V/±10V/±5V/±1V/±500mV/±250mV/±125mV @1MΩ
输入偏置 ﹣1.0V to ﹢1.0V @4Vpp @50Ω,﹣0.5V to ﹢0.5V @2Vpp@50Ω,﹣40V to ﹢40V @±40Vpp @1MΩ,﹣10V to ﹢10V @±10Vpp@1MΩ
串扰 ＞80dB
信噪比（SNR） ＞62dBFS,＞60dBFS,＞59dBFS
错误率（CER） 9×10-9 Errors
有效位宽（ENOB） 10.1 Bits,9.8 Bits,9.5 Bits
触发输入 输入类型 单端
输入标准 5V TTL
比较器阈值 0至3V
触发类型 上升沿（逐步增加）
触发与数据同步精度 ≤64ps
时钟 时钟模式 内部PLL, 外部参考输入
内部时钟精度 ＜±20ppm
外部时钟输入类型 单端
外部时钟输入范围 10MHz~400MHz
耦合方式 直流（50Ω）
同步输入 同步信号输入类型 单端
同步方式 脉冲同步
信号类型 TTL
传输接口 PCIe×8 Gen 3 使用PCIe×8或×16插槽
传输方式 DMA
功能 采集模式 预触发、延迟触发
最大采集样本 ＜ 2G×16 Bits/通道, ＜ 1G×16 Bits/通道
其它 尺寸 1个标准插槽
供电 PCIe

工作模式

1 顺序预触发模式（带时间戳）

在该模式下，用户设置好单次触发的总采样点数（M）、触发前采样点数（N）以及触发次数（F）这3个参数，然后开始运行后就会按照设置好的参数进行数据采集。 顺序触发模式的工作示意图如下所示。

顺序预触发工作模式示意图

图3 顺序预触发工作模式示意图

2 顺序延迟触发模式（带时间戳）

在该模式下，用户设置好单次触发的总采样点数（M）、触发后延迟点数（N）以及触发次数（F）这3个参数，然后开始运行后就会按照设置好的参数进行数据采集。 顺序延迟触发模式的工作示意图如下所示。

顺序延迟触发工作模式示意图

图4 顺序延迟触发工作模式示意图

注意：设置参数时会有一些限制，具体如下：

  • 单次的总采样点数（M）是要大于2的整数幂（ x ）减去64（信息），小于2的整数幂（ x +1）减去64（信息），2个通道总和为一个块（Block）。 Block内部自动设置，该值最小1024=1KB,最大4GB。
  • 1KB<Block<2GB 每通道
  • M×2B+64×F<2GB 每通道
  • 例如：如果单次设置270个点，那么内部会转换成512×16 Bits，2个通道参数相同，所以单次采样会占用1024×16 Bits。 即（2x-64）<M<（2x+1-64）
  • 触发前的采样点（N）要小于总采样点（M）
  • N ≤ M
  • 单次总采样点占用的空间（Block）乘以触发次数要小于8GB减去1个Block
  • Block×F＜8GB-Block
  • 即：Block×(F+1)＜ 8GB
  • 当N为0时，建议使用 顺序延迟触发模式，此时可减少因数据重组带来的内存消耗。

协议（DLL）

采购后提供；