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详细介绍
| 品牌 | 其他品牌 | 应用领域 | 综合 |
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ALPHA15 18位 15兆采样采集板
ALPHA15是一款基于Zynq 7020片上系统搭建的可编程开发板。搭载两路18位、15兆采样率模数转换器（ADC），具备高动态范围、低噪声前端电路。输入阻抗最高可达1兆欧，驱动难度低，可直接对接各类传感器。支持两种输入量程切换：2伏峰峰值（±1伏）或8伏峰峰值（±4伏）。其闪烁噪声拐点频率低于50赫兹，在过采样应用场景中表现优异。
ALPHA15同时集成双通道16位250兆采样低延迟数模转换器（RF DAC）与四路16位高精度数模转换器。高速数据转换器由双锁相环超低抖动时钟发生器提供时钟。配套完整开源FPGA/Linux参考设计。
12伏1.5安电源适配器
预装系统微型SD存储卡
参数项 | 参数值 |
片上系统芯片 | Zynq 7020 XC7Z020-2CLG400I |
内存容量 | 512MB DDR3L低功耗内存 |
处理器 | ARM双核Cortex-A9处理器 |
参数项 | 参数值 |
通道数量 | 2通道 |
分辨率 | 18位 |
采样速率 | 15兆采样每秒（15 Msps） |
耦合方式 | 直流耦合（DC） |
闪烁噪声拐点频率 | 50赫兹 |
可选输入量程 | 2V峰峰值 / 8V峰峰值 |
通道串扰 | ＜-120分贝 |
10kHz参考输入噪声（50Ω阻抗、2V量程） | 7纳伏/√赫兹 |
10kHz参考输入噪声（50Ω阻抗、8V量程） | 18纳伏/√赫兹 |
总谐波失真（2kHz、-3dB满量程、8V量程） | -105分贝 |
有效位数（2kHz、-3dB满量程、8V量程） | 15位 |
参数项 | 参数值 |
通道数量 | 2通道 |
分辨率 | 16位 |
采样速率 | 250兆采样每秒（250 Msps） |
耦合方式 | 直流耦合（DC） |
输出阻抗 | 50欧姆 |
输出量程 | 1伏峰峰值 |
参数项 | 参数值 |
时钟发生器 | 双环路锁相环，12kHz~20kHz区间均方根抖动100飞秒 |
板载压控振荡器相位噪声（10kHz频偏） | -160分贝/赫兹 |
参考时钟输入 | FPGA内部、外部时钟、板载晶振三选一 |
板载温补晶振 | 10兆赫兹，温漂280ppb |
外部参考频率适配范围 | 10兆赫兹±100赫兹 |
参数项 | 参数值 |
高精度DAC | 4通道，16位分辨率 |
电压基准源 | 2.5V、4.096V双基准，温漂3ppm/℃ |
温度传感器 | 精度±0.2℃ |
参数项 | 参数值 |
通信接口 | 千兆以太网、USB2.0、USB串口 |
FPGA通用IO口 | 26路 |
工作温度 | -10℃ ~ 50℃ |
外形尺寸 | 113mm × 108mm × 27mm |
整机重量 | 123克 |
预装操作系统 | Ubuntu 22.04 |
图注：ALPHA15硬件框图
测试条件：输入端50欧姆终端匹配
图注：ALPHA15 2V量程转换噪声直方图
转换噪声为2.7zui低有效位（LSB），对应输入电压噪声21微伏均方根；满量程2.048V，计算等效有效分辨率16.6位。
图注：ALPHA15 8V量程转换噪声直方图
转换噪声为1.67zui低有效位均方根，对应输入电压噪声52微伏均方根；满量程8.192V，计算等效有效分辨率17.3位。
测试条件：输入50欧姆终端匹配
图注：ALPHA15 ADC 2V量程输入噪声底噪曲线
图注：ALPHA15 ADC 8V量程输入噪声底噪曲线
图注：ALPHA15 ADC 2V量程前端频响曲线
图注：ALPHA15 ADC 8V量程前端频响曲线
测试条件：8V量程，输入2kHz超低失真正弦波
图注：ALPHA15 2kHz正弦信号傅里叶变换频谱图
信号幅值4.33V峰峰值（-5.54dBFS），二次谐波HD2=-115.35dB，三次谐波HD3=-110.76dB，总谐波失真THD=-107.47dB
图注：ALPHA15失真特性曲线
横轴：输入信号幅值(dBFS)，纵轴：失真分贝，曲线包含二次谐波HD2、三次谐波HD3、总谐波失真THD
图注：ALPHA15有效位数曲线
全奈奎斯特带宽（7.5MHz）下实测有效位数
测试条件：8V量程，输入8V峰峰值正弦信号
图注：ALPHA15通道串扰曲线
曲线：通道0至1串扰、通道1至0串扰
利用ADC高动态范围与线性度，对放大后的射频DAC输出失真做表征。
DAC输出30kHz正弦波，经AMP100放大器放大至8V峰峰值，ADC设置8V量程采集频谱。
图注：ALPHA15 DAC失真测试频谱
二次谐波HD2=-85dB，三次谐波HD3=-86dB，前16阶总谐波失真THD=-81dB。
采样频率15MHz，闪烁噪声拐点仅50Hz，最大过采样比约15000，理论可额外提升8.5位分辨率，总等效分辨率可达26.5位。
测试配置：抽取器过采样倍率4096，CIC滤波器先2048倍抽取、FIR滤波器2倍抽取，有效信号带宽1.8kHz，远高于1/f噪声拐点。
图注：ALPHA15 8V量程抽取器输入电压噪声直方图
采集带宽0.45Hz~1.831kHz，输入噪声787纳伏均方根，满量程8.192V，等效有效分辨率23.3位，分辨率提升6位。
ADC前端低噪声+1兆欧高输入阻抗，无需前置放大器可直接接入多数物理系统。
测试对象：12V铅酸蓄电池（SG75-12）、24V磷酸铁锂电池（B24008）；
测试方法：22μF电容交流耦合，搭配1M输入阻抗形成7.3mHz截止频率，ADC设置2V量程，稳定后低频采集。
图注：ALPHA15不同电池电压噪声功率谱密度曲线
曲线：ADC2V量程噪声底、12V铅酸电池、24V磷酸铁锂电池
产品型号 | 属性说明 |
ALPHA15-1M | 标准款，无底板 |
ALPHA15-1M-BP | 带预装底板款 |
产品型号 | 原产国 | HS海关编码 | 美国HTSUS编码 | ECCN出口管制分类 |
ALPHA15-1M | 法国 | 90303900 | 9030390100 | EAR99 |
ALPHA15-1M-BP | 法国 | 90303900 | 9030390100 | EAR99 |
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