AD9653采集模块实物图:两片ADC、8通道与XS1至XS8接口
结合实物图看懂AD9653采集模块:两片四通道16位125 MSPS ADC、XS1至XS8模拟输入、板间连接器及FPGA底板分工。
第一次看到高速采集板,很多人会被密集的芯片、接口和连接器弄糊涂。其实只要抓住三个位置,就能看懂这块AD9653采集模块:上方是8路信号输入,中间是两片AD9653,底部是与FPGA底板连接的高速接口。它负责把模拟电压转换成数字数据,是整套AD9653高速采集系统的采样前端。
为什么板上有两片AD9653?
AD9653是一款四通道、16位、最高125 MSPS的模数转换器。四通道表示一颗芯片可以同时采集4路模拟信号;两片AD9653组合后,就形成了8通道同步采集前端。
这里的“同步”可以简单理解为8路信号使用共同的采样时间参考。对多传感器测量、超声接收和阵列实验来说,不同通道之间谁先变化、相差多长时间,往往和波形本身一样重要。

图1|AD9653采集模块正面:两片AD9653、8路输入接口和底部板间连接器。
XS1至XS8是什么?
从实物图顶部可以看到一排射频接口,其中XS1至XS8对应8路模拟信号输入。传感器或信号源输出的电压从这些接口进入,再分别送到两片AD9653完成采样。
初次接线时,建议先从单通道开始。例如只给XS1输入一个已知信号,确认软件中的对应通道出现波形后,再逐步增加到双通道和四通道。这样更容易检查线缆、接口编号和软件通道是否对应。需要注意,硬件具备8路输入,不代表某一次四路接线画面已经完成了8路实测。

图2|测试视频截图:四路同轴线接入采集模块,展示实际接线状态。
16位和125 MSPS怎样理解?
16位表示每个采样点用16位数字记录,理论上可把输入范围划分为65536个刻度;刻度越细,越有利于描述幅度变化。125 MSPS表示每个通道每秒最高完成1.25亿次采样;采样速度越快,越能跟上变化较快的信号。
这两个参数解决的问题不同:16位主要说明“记录得多细”,125 MSPS主要说明“记录得多快”。选型时还要结合输入频率、输入幅度、通道数量和采集时长,不能只看一个数字。
为什么还要连接FPGA底板?
AD9653完成采样后会持续输出高速数字数据。模块底部的板间连接器负责把这些数据送往FPGA。FPGA再完成数据接收、通道对齐、缓存和整理,之后通过PCIe等高速通道送入电脑,由上位机显示波形或保存数据。

图3|AD9653采集模块与FPGA底板连接后的系统组合。
因此,实物图中的AD9653模块不是独立运行的电脑采集卡。它更像高速采集系统的“眼睛”,负责看见并数字化信号;FPGA和PCIe链路则负责整理、搬运这些数据。
看懂实物图,只记住这五点
- 两片AD9653:组成8路采样前端;
- 8通道输入:XS1至XS8对应8路模拟信号;
- 16位量化:用于更细地记录幅度;
- 125 MSPS/通道:用于高速采样;
- FPGA+PCIe:负责后续处理和电脑传输。
对于刚接触高速采集的用户,先把“输入接口—AD9653采样—FPGA处理—PCIe传输—软件显示”这条链路看明白,就能更容易理解AD9653采集模块在整套系统中的位置,也能避免把采集模块、FPGA底板和完整采集系统混为一谈。
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