超高速ADC采集板卡目前形势

在当下，数字系统和模拟系统已覆盖了生活和工业生产的方方面面，比如计算机就是非常典型的数字系统，在工业领域，很多工业检测多是连续变化的物理量，往往用与之对应的电压、电流或频率等进行模拟，因而这些都属于模拟系统。而高速ADC/DAC则是连接数字系统和模拟系统的桥梁和媒介——数字模拟转换器（DAC）是将数字信号转化为模拟信号，而模拟数字转换器（ADC）则反过来，将模拟信号转化为数字信号。至于ADC/DAC是如何发挥各自作用的，则以光纤通信为例。

在光纤通信中，由于电缆和光钎传输的都是模拟信号（同轴电缆传输的是模拟信号，光纤传输的是光脉冲信号，大多属于模拟信号），这就必须在发送端先把数字信号转化为模拟信号，在接受端把模拟信号转化成数字信号，也就是在发送端必须要有DAC，接收端安装ADC，而如果ADC/DAC芯片性能有限，则直接会影响到光纤通信的传输速率。

实际上，受制于ADC/DAC芯片的性能，现在的光纤通信根本没有达到理论性能的极限，还有很大的潜力可以挖掘，因此，的ADC/DAC对5G通信，以及大数据中心、以太网光互联、短距离互联通讯等领域有着重要意义。另外，在领域微电子所的该项技术突破也颇具意义——超高速ADC/DAC是雷达的重要器件，在电子战中，频率捷变也必须仰仗超高速ADC/DAC。

因此，超高速ADC/DAC无论对***，还是民用工业都意义非凡，而如此关键的技术，其技术制高点却一直被美国、日本等发达国家把持，对中国而言非常不利，前段时间，中兴通讯被美国制裁，据媒体声称超高速ADC/DAC也位列制裁名单之上。

数据采集卡的设计原理

所谓的数据采集即为获取模拟信号量（模拟信号转化为数字信号后的数值），将采集到的信号做后续处理。由于DSP或者ARM等软件处理信号时不能直接获取信号量，需要专门的硬件去采集数据，负责数据采集的硬件即为数据采集系统，可以称其为数据采集卡。

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数据采集卡

数据采集卡就是把模拟信号转换成数字信号的设备，其***就是AD芯片。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁，各种类型信号采集的难易程度差别很大，实际采集时，噪声也可能带来一些麻烦。而数据采集是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号，送到上位机中进行分析，处而理。为了满足IBM-PC机及其兼容机用于数据采集与控制的需要，国内外许多厂商生产了各种各样的数据采集板卡或IO板卡。

那么什么是数据采集卡呢？

简单说，高速数据采集卡就是完成传感器电压模拟信号转换成数字信号，并把数字信号传输至计算机的电路板卡。

在不同的领域，高速数据采集卡的界定有所不同，比如在机械振动领域，1MS/s采样率可以算做高速数据采集范畴；而在雷达信号处理领域，1GS/s或可归为高速数据采集范畴。一般而言，10MS/s往上的采样率可称做高速数据采集卡。

目前业内板卡形态的高速数据采集卡，很高的采样频率，有7GS/s、8GGS/s、10GS/s或12.5GS/s等。

典型的高速数据采集卡一般由以下几大部分组成：AFE/FEA、AD、FPGA、时钟、DDR内存、总线接口等要素。

高速数据采集卡总线接口形式一般有：PCIExpress、compactPCI、PXI、PXIExpress、VPX、USB等。

选择高速数据采集卡时一般会从以下指标进行评估：采样率、精度、通道、总线接口、带宽、输入量程、耦合方式、FPGA是否开放等。

高速数据采集卡的应用领域一般有：激光、通信、雷达、超声、大型物理、电子对抗及其他数字信号处理领域。