Предложения по переключению между 3 уровнями напряжения от 100 МГц до 1 ГГц для генерации прямоугольных сигналов?

Может ли кто-нибудь предложить, какие были бы лучшие способы (купить с минимальными усилиями, если это возможно) для генерации прямоугольных сигналов на 3 настраиваемых уровнях напряжения, переключаемых произвольно (EDIT: как в PRBS / PRBS7 / PRBS31, сбалансированный по постоянному току, поток PRBS может быть предопределен) и жестко запрограммировано, для эксперимента не важно) с одного напряжения на другое на большой скорости от 500мгц до 1ггц?

У меня есть оценочный комплект Xilinx Kintex 7 KC705, и я могу приобрести дополнительные платы — один из способов, о котором я думал, является более концептуально простым — просто использовать плату ЦАП и управлять выходами при желаемом напряжении. https://www.abaco.com/products/fmc170-fpga-mezzanine-card подходят для нескольких сотен МГц, но ни одна из карт не может получить ~ 10-20% времени нарастания/спада цикла на частоте 1 ГГц. Для произвольных прямоугольных волн 1 ГГц с временем нарастания/спада, скажем, 0,2 нс, требуется минимум около 3,5 ГГц, чтобы получить что-либо, а затем около 10 ГГц аналоговой полосы пропускания, чтобы он выглядел «более квадратным». Для 500 МГц, около ~ 8-10 ГГц (возможно, 5 ГГц и менее квадратный вид) пропускная способность аналогового выхода может быть приемлемой, и этих карт может быть достаточно, но я все равно буду искать что-то подходящее для прямоугольной волны 1 ГГц.

По сути, это AWG ... Я думаю об этом неправильно? Мне не нужны все причудливые функции AWG, но я просто могу установить 3 напряжения (примерно диапазон напряжений от 0 до 2,0 В, набор этих 3 напряжений, например, 0,1 В, 0,35 В 1,5 В будет хорошо, однако, это не критично, потому что у меня есть высокоскоростные усилители и Т смещения) и переключаться между ними произвольно (в идеале управляется шаблонами данных из Kintex FPGA). Все сопротивление 50 Ом. На более высоких скоростях (1 ГГц / 1 нс на бит) время нарастания/спада 0,2 нс было бы приемлемым — это экспериментально, поэтому, если оно окажется хуже, чем 0,3 нс, тогда мне придется жить с этим, пока я не смогу купить более дорогие вещи.

Спасибо за вашу помощь!

Хммм, есть одно слово, которое я не могу понять, и это " произвольно ". Одно дело сказать: « Вы можете произвольно установить любой рабочий цикл, который хотите, для этого PWM », никаких проблем. Но совсем другое дело сказать: « Это будет переключаться произвольно » и вообще не показывать никаких примеров. Или если 1/0/1/0/1/0... (постоянно повторяющееся) является приемлемой " произвольной " последовательностью. Или если это вообще неприемлемо. А может это предустановлено? Не уверен. « Произвольно ».
Как быстро вам нужно переключаться между амплитудами?
Привет Гарри, The Photon, спасибо за ваши вопросы для ясности, я отредактировал вопрос, чтобы указать PRBS, и чем быстрее время нарастания/спада, тем лучше - это все экспериментально, еще раз спасибо за вашу помощь и быстрые ответы на обмен стеками!
Сбалансированы ли данные? Каков требуемый диапазон настройки для каждого из 3 напряжений? Какой импеданс нужен на выходе?
Спасибо, pserra, да, сбалансированный по постоянному току, 0-2 В, но не критично, потому что у меня есть высокоскоростные усилители и трансформаторы смещения; все сопротивление 50 Ом.

Ответы (1)

Вы можете попытаться построить его с помощью пары быстрых лазерных драйверов VCSEL, таких как ONET8501V . Я не уверен, что это даст вам диапазоны выходных данных, которые вы ищете, но это должно быть хорошо с точки зрения скорости.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Если вы в конечном итоге создадите такую ​​​​схему, поделитесь, пожалуйста, своими результатами, мне очень любопытно, какие характеристики вы получите.

Редактировать: вам может понадобиться тяжелая радиотехника, чтобы объединить выход U2 и U3 в широкой полосе частот.