一文看懂！時(shí)鐘在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中究竟起到哪些關(guān)鍵作用？

時(shí)鐘的基本概念

時(shí)鐘是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的關(guān)鍵組件，負(fù)責(zé)提供同步信號(hào)并控制數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的時(shí)間間隔。時(shí)鐘信號(hào)可以由設(shè)備內(nèi)部生成，也可以通過(guò)外部信號(hào)提供。時(shí)鐘源的選擇會(huì)直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度、采樣速率等重要性能指標(biāo)，因此合理選擇時(shí)鐘源對(duì)于優(yōu)化系統(tǒng)性能至關(guān)重要。

時(shí)鐘的分類(lèi)

板載10M參考源

使用板載10MHz參考源，通過(guò)板載邏輯控制電路，并根據(jù)用戶設(shè)置的分頻比，生成相應(yīng)的時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí)鐘信號(hào)可用于觸發(fā)ADC定時(shí)轉(zhuǎn)換。

外部參考10M

PCIe853XC還可以選擇外部10MHz時(shí)鐘作為參考源。當(dāng)外部參考時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)CLK_IN接口輸入時(shí)，經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)（PLL）倍頻后，可以為ADC提供精確的20 MHz時(shí)鐘。外部參考時(shí)鐘限制為10MHz。

主卡10M時(shí)鐘

主卡10M時(shí)鐘功能主要用于多卡同步。

主卡選擇內(nèi)部時(shí)鐘源，并允許輸出時(shí)鐘信號(hào)。系統(tǒng)同步總線接口可輸出10MHz頻率的時(shí)鐘信號(hào)；

從卡則選擇主卡的10M時(shí)鐘源，并禁止輸出時(shí)鐘信號(hào)。此端子作為輸入端，可以接收10MHz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)，該時(shí)鐘可以來(lái)自主卡或外部單獨(dú)提供，信號(hào)幅值為標(biāo)準(zhǔn)TTL電平。

外部時(shí)鐘

PCIe853XC也可以選擇外部時(shí)鐘作為ADC采樣時(shí)鐘。外部時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)CLK_IN接口輸入，并且采樣時(shí)鐘的最大頻率為20 MHz。

時(shí)鐘輸出

時(shí)鐘輸出可以選擇基準(zhǔn)時(shí)鐘（即ADC的掃描時(shí)基）信號(hào)輸出或參考時(shí)鐘（10 MHz）信號(hào)輸出。

時(shí)鐘源的選擇與影響

選擇合適的時(shí)鐘源對(duì)確保數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)換的精度至關(guān)重要。以下是選擇時(shí)鐘源時(shí)需要考慮的主要因素：

精度要求

對(duì)于高精度應(yīng)用，外部時(shí)鐘源通常是首選，因?yàn)橥獠繒r(shí)鐘源一般具有更高的穩(wěn)定性和較低的相位噪聲，從而保證較高的采樣精度。

同步需求

在多設(shè)備協(xié)同工作的系統(tǒng)中，使用外部時(shí)鐘或參考時(shí)鐘有助于確保各設(shè)備之間的精確同步，從而避免數(shù)據(jù)時(shí)序錯(cuò)誤或失步現(xiàn)象。

系統(tǒng)穩(wěn)定性

部時(shí)鐘通常是穩(wěn)定且無(wú)需外部支持的選擇，適用于對(duì)精度要求較低的場(chǎng)景。不過(guò)，內(nèi)部時(shí)鐘可能無(wú)法滿足對(duì)高精度時(shí)鐘要求較高的應(yīng)用。

PCIe853XC系列介紹

PCIe853XC系列是一款專為高頻和高動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)設(shè)計(jì)的4通道、20 MS/s采樣數(shù)字化儀。它能夠處理輸入信號(hào)高達(dá)10 MHz，并提供高達(dá)2 GB的板載內(nèi)存。該系列支持軟件編程設(shè)置模擬輸入范圍，可以選擇±1V或±5V范圍，適用于各種精確的數(shù)據(jù)采集和信號(hào)處理任務(wù)，滿足對(duì)高精度、廣泛應(yīng)用的需求。

審核編輯 黃宇