Für die Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung: Neuer Digitizer für USB 3.2-Standard

Teledyne SP Devices erweitert das Programm der ADQ3 12-Bit-Digitalisierer um ein leistungsstarkes neues Modell: den ADQ3-USB.

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Der ADQ3-USB wurde für die leistungsstarke Datenerfassung auf kompaktem Bauraum entwickelt. Er bietet die volle Leistungsfähigkeit der ADQ3-Plattform im Formfaktor USB 3.2 – mit einer Abtastrate von bis zu 10 Gigasamples pro Sekunde (GSPS) und einer kontinuierlichen Datenübertragungsrate zum Host-PC von maximal 2 Gbyte/s.
 
Anwendungen und Marktbedarf
Hochgeschwindigkeits-Digitizer sind ein wichtiger Baustein in Analyse- und Sensorsystemen wie Massenspektrometern, Swept-Source-Optical-Coherence-Tomographie SSOCT), LiDAR, automatisierten Testgeräten und Glasfaser-Sensorplattformen. Hier treiben Trends wie höhere Auflösung und Bildgebungsgeschwindigkeiten sowie detailliertere Echtzeitanalyse die Nachfrage nach schnellerer Datenerfassung und –auswertung voran. Bei diesen Anwendungsfällen werden pro Sekunde Datenmengen in Gigabyte-Größenordnungen erfasst. Dementsprechend werden eine effiziente Echtzeitverarbeitung und eine extrem schnelle Datenübertragung gefordert. Um insbesondere in beengten räumlichen Verhältnissen und rauschempfindlichen Umgebungen die Signalintegrität zu gewährleisten, sollte der Digitalizer im Systemgehäuse in der Nähe des  Systemgehäuses platziert werden.
 
Kompaktes Design und Leistung
Der ADQ3-USB ist in einem robusten, lüfterlosen und kompakten Gehäuse untergebracht, das die nebeneinanderliegende Montage von zwei Einheiten in einem Standard-1U-19-Zoll-Rack ermöglicht. Damit kann der Digitizer nahe am Detektor platziert werden. Das heißt: Die Leitungslänge ist minimal, Signalreflexionen werden reduziert. Das sind wichtige Voraussetzungen für die Optimierung der analogen Leistung in High-Speed-Anwendungen.
 
Der neue Digitizer der ADQ3-Serie unterstützt kontinuierliches Daten-Streaming mit bis zu 2 Gbyte/s über USB 3.2. Er verfügt über integrierte FPGA-Funktionen für die Signalverarbeitung in Echtzeit und kann selbst große Rohdatenmengen – bis zu 20 Gbyte/s – effizient reduzieren und ohne Engpässe übertragen. Weil keine PCIe-Steckplätze benötigt werden, lässt sich der ADQ3-USB schnell und einfach in Mini-PCs und Laptops integrieren. Damit eignet er sich u.a. für den Einsatz in mobilen Geräten, Embedded-Systemen und OEM-Anwendungen.

Eine wichtige Eigenschaft des ADQ3-USB ist die Unterstützung mehrerer Firmware-Pakete, die auf spezifische Anwendungsanforderungen zugeschnitten sind – zum Beispiel:
 
• FWDAQ für die Standard-Datenerfassung
• FWATD für die Wellenformmittelung
• FWPD für die Impulserkennung
• DEVDAQ für kundenspezifische FPGA-Entwicklungen
 
Die offene FPGA-Architektur ermöglicht es dem Anwender, anwendungsspezifische Algorithmen direkt auf dem Digitalizer zu implementieren. Das reduziert den Aufwand für die Nachbearbeitung der Daten und ermöglicht es, Entscheidungen in Echtzeit zu treffen.
 
OEM-Integration und Modellvarianten
Teledyne SP Devices hat den ADQ3-USB mit dem Ziel der OEM-Integration entwickelt. Dafür eignet er sich aufgrund der ISO-zertifizierten Produktion, dem globalem Support und maßgeschneiderten Engineering-Services für Hardware- und Firmware-Modifikationen.
 
Der neue Digitizer ADQ3-USB ist mit Digitizern aus der ADQ3-Serie kompatibel, darunter ADQ30, ADQ32, ADQ33 und ADQ35. Die Modelle der neuen Baureihe unterscheiden sich u.a. durch ihre Abtastrate, Bandbreite und Kanalkonfigurationen. Der ADQ32-USB bietet beispielswiese eine Abtastrate von 2,5 GSPS und eine Bandbreite von 2,5 GHz, während der ADQ35-USB ultraschnelle Anwendungen mit bis zu 10 GSPS unterstützt.
 
Fazit
Mit der Digitizer-Serie ADQ3-USB ermöglicht Teledyne SP Devices den Anwendern deutliche Fortschritte bei der Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung. Mit ihrem kompakten Design, ihren FPGA-Fähigkeiten und den flexiblen Integrationsoptionen schaffen die neuen Digitizer eine wichtige Voraussetzung für die Entwicklung schnellerer und effizienterer Systeme in Labor-, Feld- und Produktionsumgebungen.
 
Weitere Informationen: https://go.teledynelecroy.com/adq3-usb_mepax

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