AD9161调试问题

news2024/11/17 0:08:37
  1. AD961同步信号SYNC无法保持高逻辑电
    1. 现象
      1. 配置ADF4351时钟芯片使其产生频率为1.6GHz的时钟为AD9161提供工作时钟,JESD的线速率配置为8Gbps,并配置AD9161的寄存器使其工作在2x内插模式以实现IQ信号的模数转换模式。同时根据AD9161芯片手册对ADF4351提供的1.6GHz进行分频,具体计算方式如下,DA_freq为DA的工作频率1.6GHz。
      2. 数据速率DataRate = DACRate/InterpolationFactor;线速率LaneRate = DateRate*20*M/L;LFMC=LaneRate/10/F/K;Tx_sysref=LFMC/R;R=1,2,3…;DAC_refclk=tx_sysref;JESD_sysref=LaneRate/40。

        将工程编译后得到bit文件下载至板卡中,ILA显示AD9161同步信号SYNC无法保持高逻辑电平,即lanes上的数据无法同步。图1是AD9161同步信号高低电平跳变的ila截图,图2是AD9161寄存器0x281的返回值,根据芯片手册得知该返回值的最低位应为1,截图结其

      3. 图1  AD9161芯片同步异常
      4. 图2  AD9161芯片寄存器0x281返回值

    2. 解决措施

      1. 当需要使用DAC内部内插模式实现IQ复信号的输出时,数据速率DataRate计算公式中的InterpolationFactor应代入2,否则计算出来的线速率将无法满足AD9161芯片手册中的时钟要求。

      2. 根据AD9161芯片手册提供的资料,定位问题为线速率与DAC工作频率不适配导致,具体可参考公式1。修改线速率为4Gbps后解决了JESD SYNC信号无法保持为高逻辑电平的问题。

      3. 排查AD9161寄存器的配置参数,未发现问题;

      4. 检查AD9508时钟管理芯片的分频结果,未发现问题;

      5. 检查ADF4351输出时钟的频率,未发现问题;

      6. 当需要使用DAC内部内插模式实现IQ复信号的输出时,数据速率DataRate计算公式中的InterpolationFactor应代入2,否则计算出来的线速率将无法满足AD9161芯片手册中的时钟要求。

  2. 频谱结果出现大量峰值
    1. 现象
      1. 使用FPGA的16路DDS产生余弦信号,并将该信号送至JESD的数据接口最终被AD9161输出,然而使用射频线连接AD9161的模拟输出接口与频谱仪输入接口时,后者的频谱分析界面上出现了大量峰值,如图3。
      2. 图3  AD9161输出信号的频谱出现大量峰值

    2. 解决措施

      1. 根据AD9161芯片手册核实未使用其内部NCO功能,因此排除该问题是由AD9161寄存器配置不合理导致;
      2. 当未使用AD9161内部NCO功能时,若其模拟输出信号的结果出现大量峰值,一般是由于数据拼接失误导致。

      3. 检查FPGA的16路DDS信号生成结果,在ILA中抓取送入至JESD数据接口的数据,并使用matlab进行信号分析,结果表明DDS的信号生成无误;
      4. 最终将问题定位在数据拼接环节,结合JESD协议与AD9161芯片手册介绍的数据格式,确定该问题是由数据拼接失误导致,修改此处代码后AD9161输出的模拟信号结果正常。
      5. 当未使用AD9161内部NCO功能时,若其模拟输出信号的结果出现大量峰值,一般是由于数据拼接失误导致。

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