Форум: Выбор оборудования

Я провожу измерения акустических сигналов. Три измерительных канала. Частоты 1-5 кГц, плюс три измерительных канала сигналов с акселерометров (частоты  те же) . Ещё мне необходимо программно формировать звуковые сигналы ( три канала ЦАП). Можете порекомендовать какой-либо модуль? Можно ли добавить на какой-либо модуль три канала ЦАП? Пока рассматриваю вариант покупки Е14-440, но он не решает проблемы с ЦАП. Мне бы в идеале 6-8 измерительных каналов (14-24 бит), к тому же чтобы они были параллельными (независимыми), плюс три канала ЦАП.

Андрей, возможные варианты с параллельными независимыми каналами  строятся на основе крейтов LTR-EU-2 или LTR-EU-8,  АЦП -  LTR22, LTR24-1, LTR24-2, LTR25, ЦАП - LTR35.

Примечания:

• Модуль ЦАП LTR35 - новый, его анонс есть в руководстве, осенью появится в продаже.

• Модуль ЦАП LTR34 для этой задачи не рассматриваем, поскольку на частотах сигнала выше 1-3 кГц он не обеспечивает необходимой скорости нарастания сигнала на выходе.

Если же допустить АЦП с коммутацией каналов и отсутствие
антиалайзинг-фильтров, то можно применить две платы PCI Express L-502 , соединённых по синхронной схеме - получите 4 параллельных канала ЦАП и две параллельных группы входов с коммутацией.

Среди бюджетных решений с коммутацией каналов можно рассмотреть пару E14-140М .

Добавлю, что в LTR35 применён  сигнальный сигма-дельта ЦАП. В остальных вариантах ЦАП - инструментальный.

Кстати, на них можно, если я не ошибаюсь, получить 4 относительно синхронных канала ЦАП, потому что у E14-140МD есть синхронизация пуска ЦАП с пуском АЦП, а в свою очередь пуски АЦП двух (и более) модулей можно синхронизировать друг с другом аппаратно, по проводу.
Синхронизация ЦАП будет, правда, не отсчет в отсчет, а по первому отсчету, а дальше с точностью кварца.

Действительно, в текущей реализации E14-140МD при соединении по схеме "ведущий-ведомый" частота преобразования АЦП ведущего и ведомого, а также частота преобразования ЦАП ведущего, будут синхронизированы от кварцевого генератора ведущего, а ЦАП ведомого будет синхронизирован от кварцевого генератора ведомого. Относительная нестабильность частот генераторов ведущего-ведомого может составить 70*10^-6 в рабочих условиях применения.

Однако, я полагаю, при наличии существенного заказа на E14-140МD, возможна доработка его прошивки CPLD, ПО ARM, а также API библиотек для реализации дополнительного режима синхронизации ЦАП ведомого от генератора ведущего.

Подскажите, два модуля E14-440 можно также синхронизировать (ведущий - ведомый), как  E14-140МD ?
Спасибо!

1. К сожалению, аппаратура E14-440 не позволяет организовать синхронный вывод на ЦАП для двух модулей.
2. С помощью небольшой модификации штатного LBIOS  можно засинхронизовать запуск ЦАП для двух модулей.

Как можно изменить штатный LBIOS у Е14-440? Я, как пользователь этого не смогу сделать?
Объясню свою задачу, а вы мне подскажите пожалуйста реально это реализовать использованием двух модулей Е14-140 или Е14-440(предпочтительней из-за более высокой частоты дискретизации).

Задача: Я реализую свою программу на Labview. Происходит опрос заданного количества каналов с АЦП. В определённый момент мне необходимо задействовать три канала ЦАП в параллельном режиме. Допустимым будет вывод сигналов на ЦАП с разностью вывода по каналам до 3 миллисекунд. Это возможно?

   Ещё вопрос по ЦАПам. Насколько я понял они инструментальные, т.е. синус на выходе будет ступенчатым и для получения чистого синуса необходимо ставить на выходе с ЦАПов ФНЧ. Это так?

   Вопрос по LTR модулям. Можно ли использовать LTR платы без крейтов, или крейты выполняют роль программно-аппаратного согласования этих плат? (вопрос просто из-за ограниченных финансов).

Вопрос по LTR24-2. Я понимаю, что на этой плате 4 параллельных канала АЦП, которые можно программно настроить либо на дифференциальные входы либо на входы ICP датчиков.
Или на этой плате установлены дополнительно 4 канала для ICP датчиков, т.е. всего получается 8 каналов АЦП. ???
Я использую акселерометры с аналоговым выходом ADXL105, является ли он ICP датчиком?   И если я сигнал с акселерометра пропускаю через операционный усилитель, то я уже не могу подавать такой сигнал на вход АЦП для подключения ICP датчиков?

- Да, будет ступенчатый синус. Даже, если примените ФНЧ, спектральные характеристики не будут соответствовать качественному звуковому тракту - у инструментальных ЦАП другая область применения.   

- LTR модули невозможно использовать без LTR крейтов. Архитектура LTR описана в руководстве.

В LTR24 всего  4 канала преобразования, см. руководство.
ICP датчик - это 2-х проводный датчик. А датчик ADXL105 ( http://www.analog.com/static/imported-f … DXL105.pdf ), на первый взгляд, в 2-х проводном включении не заявлен производителем. 
4 шт. ADXL105 можно подключить к  LTR24-1 напрямую с использованием несложного узла стабилизатора питания. Если потребуется, схему подключения выложу.

Буду благодарен за схему подключения, выложите пожалуйста.
У меня еще вопрос по LTR35. Позволит мне эта плата записать ей в буфер программно сформированные трапецеидальные импульсы (0,15 с) с синусоидальным заполнением на разных частотах для трёх выходных каналов, чтобы ЦАП их передавал на выход с приходом синхроимпульса или с запрограммированной периодичностью???

Андрей. По поводу LTR35: мы готовы учесть пожелания пользователей в рамках достаточно больших логических возможностей этого проекта на основе FPGA (см. например, тему форума http://www.lcard.ru/forums/viewtopic.php?id=9372).
Тот режим, о котором Вы пишете, реализовать возможно. Уточните следующее:
1. Между импульсами ЦАП должен выдавать ноль или несущую частоту? 
2. Речь идёт об амплитудно-модулированной одиночной посылке с заданной несущей частотой и трапецеидальной огибающей?
3. О фазе несущей частоты двух соседних посылок нужно заботиться?
4. Частота несущей в каком диапазон должна устанавливаться и с каким шагом (дискретом)?
5. Нужно импульсы один раз записать в память LTR35, а потом воспроизводить (режим автогенератора)? Или следующий  импульс по каждому каналу подкачивать с ПК (потоковый режим)?
6. Какая минимальная периодичность запуска при длительности импульса  0,15 с?

Все конденсаторы керамические на 50 V.
Значения резисторов см. в указанном выше даташите.
Примечание: LTR24-2 в таком включении применять нельзя (ток потребления схемы больше, чем LTR24-2 может отдать). Можно только LTR24-1 или LTR22.
В настройках LTR24-1 или LTR22 можно использовать режим отсечки постоянной составляющей.

1. Между импульсами - ноль.
2. Речь именно об амплитудно модулированном импульсе с заданной несущей (1-5кГц) в виде трапеции.
3. О фазе импульсов можно не думать.
4. Частота 1 - 5 кГц, в соседних каналах обычно отличается на 200 Гц, но может и больше, но не меньше. (1700 - 1900 -2100 Гц как пример).
5. Так как рабочие частоты и длительность импульса, а также периодичность посылки могут изменяться,то записывать эти импульсы в буфер требуется в начале сеанса измерений. В режиме измерения эти параметры не меняются.
6. Минимальная периодичность запуска импульса рассчитывается в зависимости от входных параметров, но она точно не будет меньше 2 секунд.
длительность может быть равна 0,075 с (редко), 0,15 с(используется в основном), 0,3 с (редко).
Ещё важно обеспечить параллельность вывода с ЦАПов импульсов, допустимое рассогласование до 3 миллисекунд (желательно и этого избежать).

Андрей, эти требования вполне реализуемы. Разность задержек каналов ЦАП LTR35 будет кардинально меньше, чем чем 3 мс.
При согласовании заказа на LTR35 с нашими менеджерами сошлитесь на эту тему конференции, чтобы мы согласовали сроки реализации данных возможностей.

Александр, спасибо за квалифицированную консультацию, открывающиеся возможности при работе LTR35 меня радуют. Ещё один аспект закрыть и всё бы идеально было: у нас точно возникнет необходимость циклической смены частоты импульсов- посылок в режиме измерений, т.е. первоначально ЦАП выдает на первый канал 1700 Гц, на второй 1900 ГЦ, на третий 2100 Гц, далее происходит смена частот, теперь 1к - 1900 Гц, 2к - 2100 Гц, 3к - 1700 Гц,
далее 1к - 2100 Гц, 2к - 1700 Гц, 3к - 1900 Гц, и возврат
теперь 1к -1700 Гц, 2к - 1900 Гц, 3к - 2100 Гц, т.е. можно даже не подкачивать данные о смене частот  в буфер, а запустить в режиме автогенератора, но там должны генерироваться последовательно три импульса с разными частотами с заданной скважностью. Смогу ли я программно настраивать такие режимы работы LTR35.

Пока что начальник одобрил покупку двух плат LTR24-1 (крейт двухместный, как оказалось имеется в наличии у нас), плату LTR35  и одноместный крет к ней.

Андрей, поскольку задачу Вы усложняете, то и формулировать задачу требуется более детально. Выложите, пожалуйста, сюда временные диаграммы (в общем виде), на которых укажите:

- Моменты времени, соответствующие событию внешней синхронизации или событию периодического запуска. 
- Для всех временнЫх интервалов на диаграмме проставьте диапазон возможных задаваемых значений.
- Поясните, какие временные интервалы могут изменяться после следующего события синхронизации, а какие временные интервалы неизменны (настраиваются заранее).
- По какому событию синхронизации чередование из трёх видов посылок должно сбрасываться в начало? Только по начальному программному запуску?

Для справки: LTR35 имеет два независимых входа синхронизации, которые можно задействовать в логике синхронизации.

Картинки можно выкладывать прямо сюда, но только после регистрации.

Рисунок 1. Режим параллельного вывода звуковых импульсов с  3-х каналов ЦАП.
t1 – может принимать значения 0,075 с, 0,15 с, 0,3 с. (длительность импульса).
t2 = r/170, где r может принимать значения от 300 до 1000 (в основном 500-700).
В этом режиме в процессе сеанса измерения ничего не изменяется, каждый канал работает на своей частоте, импульсы выводятся с ЦАП с фиксированной скважностью.

Рисунок 2. Режим работы с циклической сменой частот выводимых с каналов ЦАП
1к, 2к, 3к – моменты вывода импульсов-посылок на соответствующие каналы ЦАП.
F1, F2, F3 – частоты заполнения трапецеидального импульса
В этом режиме временные интервалы и заданные частоты устанавливаются в начале работы и в процессе не меняются. Изменяется только частоты заполнения импульса по циклическому закону(указано на диаграмме).

Андрей, технически такой режим работы может быть реализован в LTR35. По срокам договаривайтесь с нашими менеджерами.

Александр, проясните для меня пожалуйста, эти режимы могу реализовать я как пользователь, либо вашим специалистам нужно менять прошивку платы?

1. Как пользователь, Вы должны будете создать сами сигналы длиной 1 период циклического воспроизведения LTR35.  В 3-х канальном циклическом режиме LTR35 позволяет иметь время цикла воспроизведения до 7 секунд. На фоне циклического воспроизведения можно подкачать очередные сигналы для 3-х каналов (до 7-ми секунд) и по программной команде новый цикл   сигналов вступит в действие точно в точке начала цикла (отсутствие разрыва фазы сигнала гарантировано).  – Эти возможности уже реализованы в текущей версии прошивки FPGA , и Ваши диаграммы будут реализованы, если соответствующие сигналы, в которые включены паузы, Вы запишите в LTR35.
2. Реакции LTR35 на приход синхроимпульсов (об этом Вы упоминали 28.08.2014 13:29:41) в текущей прошивке LTR35 ещё не реализованы. На этот счёт, мы ждём детальных  пожеланий пользователей, чтобы учесть пожелания в следующей версии прошивки (прошивка FPGA LTR35 дистанционно обновляемая). В частности, у Вас на диаграммах привязки к времени прихода внешнего синхроимпульса отсутствуют. Так что, пожелания продолжаем ждать  …   Добавлю только, что задержка реакции от входа синхронизации до выхода LTR35 не может быть меньше, чем несколько десятков периодов преобразования ЦАП (на максимально частоте преобразования 192 кГц) – точнее минимальное время задержки смогу сказать позже. Это время задержки самого звукового сигма-дельта преобразователя.  При этом, одинаковое время задержки разных каналов будет выдержано с большой точностью.

В руководстве пользователя указано наличие 2 входа внешней цифровой синхронизации на плате, значит эти два входа можно опрашивать и синхронизировать выполнение программы. Или я не о том...

...Именно о том.  Я уже писал (29.08.2014 09:04:36), что "LTR35 имеет два независимых входа синхронизации, которые можно задействовать в логике синхронизации". Потенциально, их можно использовать по-разному, в том числе, и для синхронизации программы ПК. Только программа в ПК "в реальном времени" не работает при использовании Windows. А вот FPGA в LTR35 может отрабатывать все события в реальном времени (даже оперативней, чем любой процессор на плате). - Это следует учитывать.

Да! Спасибо! Я забыл с чего начал, а начинал я как раз с того, чтобы не зависеть от задержек windows. Всё. Заказ сформировал, отправил  письмо в вашу службу продаж.
Спасибо огромное за помощь!!!

ОК. Я правильно понял, что синхронизация выдачи данных LTR35 по внешним сигналам синхронизации Вам не нужна?

На данный момент не надо, но вообще, считаю, это полезная опция.