太原市东枫电子科技有限公司

B200/B210/B200mini/B205mini(硬件资源)

作者：

zhao xudong

在

设备概述

USRP 总线系列提供完全集成的单板通用软件无线电外设平台，连续频率覆盖范围为 70 MHz 至 6 GHz。它专为低成本实验而设计，集成了高达 56MHz 实时带宽的完全集成直接变频收发器、开放且可重新编程的 Spartan6 FPGA，以及快速便捷的总线供电超高速 USB 3.0 连接。

主要特点

B200

  • Xilinx Spartan 6 XC6SLX75 FPGA
  • Analog Devices AD9364 RFIC 直接转换收发器
  • 频率范围：70 MHz – 6 GHz
  • 最大瞬时带宽：56 MHz
  • 全双工，SISO（1 Tx 和 1 Rx）
  • 快速便捷的总线供电 USB 3.0 连接
  • 可选板载 GPSDO

B210

  • Xilinx Spartan 6 XC6SLX150 FPGA
  • Analog Devices AD9361 RFIC 直接转换收发器
  • 频率范围：70 MHz – 6 GHz
  • 最大瞬时带宽：56 MHz（61.44MS/s 正交）
  • 全双工，MIMO（2 Tx 和 2 Rx）
  • 快速便捷的总线供电 USB 3.0 连接
  • 可选板载 GPSDO

B200mini

  • Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA
  • Analog Devices AD9364 RFIC 直接转换收发器
  • 频率范围：70 MHz – 6 GHz
  • 最大瞬时带宽：56 MHz
  • 全双工，SISO（1 Tx 和 1 Rx）
  • 快速便捷的总线供电 USB 3.0 连接

B200mini-i

  • 工业级 Xilinx Spartan-6 XC6SLX75 FPGA
  • Analog Devices AD9364 RFIC 直接转换收发器
  • 频率范围：70 MHz – 6 GHz
  • 最大瞬时带宽：56 MHz
  • 全双工，SISO（1 Tx 和 1 Rx）
  • 快速便捷的总线供电 USB 3.0 连接

B205mini-i

  • 工业级 Xilinx Spartan-6 XC6SLX150 FPGA
  • Analog Devices AD9364 RFIC 直接转换收发器
  • 频率范围：70 MHz – 6 GHz
  • 最大瞬时带宽：56 MHz
  • 全双工，SISO（1 Tx 和 1 Rx）
  • 快速便捷的总线供电 USB 3.0 连接

前端规格

调谐

射频前端具有独立可调的接收和发射链路。在 B200 和 B200 mini 上，只有一个发射和一个接收射频前端。在 B210 上，发射和接收都可以在 MIMO 配置中使用。仅在 B210 的 MIMO 情况下，两个接收前端共享 RX LO，两个发射前端共享 TX LO。每个 LO 可独立调谐，频率范围为 50 MHz 到 6 GHz，并且可以与 1 个或 2 个通道一起使用；所有使用相同 LO 的通道必须使用相同的采样参数，包括采样率和射频中心频率。

增益

所有前端都有单独的模拟增益控制。接收前端的可用增益为 76 dB；发射前端的可用增益为 89.8 dB。增益设置是应用特定的，但建议用户考虑使用至少一半的可用增益，以获得合理的动态范围。

带宽

模拟前端的带宽可在 200 kHz 到 56 MHz 之间无缝调节。

通常，在请求任何可能的主时钟频率时，UHD 会自动配置模拟滤波器，以避免任何混叠（RX）或带外发射，同时允许尽可能干净的信号通过。

然而，如果您恰好在 RX LO 频率的主时钟频率的一半范围内遇到非常强的干扰信号，您可能需要减少此模拟带宽。您可以通过调用 uhd::usrp::multi_usrp::set_rx_bandwidth(bw) 来实现。

控制模拟 RX 带宽的属性是 bandwidth/value。

UHD 不允许您设置超过当前主时钟频率的带宽。

射频规格

USRP B200/B210/B200mini/B205mini 基于 Analog Devices AD936x 集成收发器芯片，设备的整体射频性能在很大程度上由收发器芯片本身决定。

射频性能

  • 单边带/本振（SSB/LO）抑制：-35/50 dBc
  • 相位噪声 3 GHz：1.0 度 RMS
  • 相位噪声 6 GHz：1.5 度 RMS
  • 输出功率：>10 dBm
  • 输入第三阶截断点（IIP3）（典型噪声系数下）：-20 dBm
  • 典型噪声系数：<8 dB
  • 最大输入功率：-15 dBm

输入/输出阻抗

所有射频端口与 50 欧姆匹配，返回损耗通常为 -10 dB 或更好。详细测试待定。

输入功率等级

B200/B210/B200mini/B205mini 的最大输入功率为 -15 dBm。

射频性能数据

B200mini / B205mini

B200mini_B205_RF_Performance_Data_20160119下载

B200 / B210

B200_RF_Performance下载

硬件规格

  • B200
    • 当前硬件版本：6
    • 所需最小 UHD 版本：3.8.4
    • B200 Rev 5（基于 AD9364 的板卡）需要最小 UHD 版本 3.8.4
  • B210
    • 当前硬件版本：5
    • 所需最小 UHD 版本：3.6.0
  • B200mini
    • 当前硬件版本：2
    • 所需最小 UHD 版本：3.9.0
  • B200mini-i
    • 当前硬件版本：2
    • 所需最小 UHD 版本：3.9.0
  • B205mini-i
    • 当前硬件版本：1
    • 所需最小 UHD 版本：3.9.2

物理规格

尺寸

  • B200mini/B205mini：5.0 x 8.4 cm
  • B200/B210：9.7 x 15.5 x 1.5 cm

重量

  • B200mini：24.0 g
  • B200/B210：350 g

机械图纸

B200mini

cu_usrp-b200mini下载

B200

cu_ettus_b200_cca下载

B210

cu_ettus_b210_cca下载

B200/B210外壳

cu_ettus-b2xx-full-enclosure下载

CAD/STP 模型

B200mini

stp_B200mini_enclosure-only下载
stp_B200mini下载
stp_cu_ettus_b200mini_cca下载

B20xmini-i

stp_b20xmini-i. thermal_insert下载

B200

stp_cu_ettus_b200_cca下载

B210

stp_cu_ettus_b210_cca下载

B200/B210 外壳

stp_cu_ettus-b200-b210-case下载

环境规格

  • 工作温度范围
    • B200 / B210：25 °C
    • B200mini – 仅主板：0 – 40 °C
    • B200mini – 含外壳：-20 – 60°C
    • B200mini-i / B205mini-i – 仅主板：0 – 45 °C
    • B200mini-i / B205mini-i – 含I级外壳：-40 – 75°C
  • 工作湿度范围
    • 10% 至 90% 无凝露

原理图

B200mini/B200mini-i/B205mini-i

b200mini下载

B200/B210

b210下载

关键组件数据表

零件编号描述原理图 ID (Page)
Mini-Circuits TCM1-63AX+TransformerT1 (1,3); T2 (1,3)
Analog Devices AD9364RF TransceiverU1 (2)
Analog Devices AD9361RF TransceiverU2 (2,8)
AD9361/AD9364 Product PageRF Transceiver–
Xilinx Spartan-6 Product PageFPGAU1 (2,3,4,6); PG1 (6); U18B, U18C (7); U18D (8); U18E, U18F (9); U18G, U18H (10)
XC6SLX75 / XC6SLX150FPGA
ADF4001Frequency SynthesizerU101 (1)
CYUSB3014FX3: SuperSpeed USB ControllerU3 (5,6); U13 (5)
EZ-USB FX3™ Product Page
SKY13317Antenna SwitchU801, U810 (8)
BD3150L50100A00BalunU802, U808, U809, U815 (8)
PGA−102+AmplifierU804, U817 (8)
VCTCXOVCTCXO (B200mini only)–
525L20DA40M0000VCTCXO (B200/B210 only)X100 (1)
Jackson Labs LC_XO Spec Sheet ManualOptional GPSDO (B200/B210 only)U100 (1)

外壳

SMA 连接器应拧紧至 4 英寸磅。

B200mini

B200mini C级机箱

B200mini I级机箱

B205mini

B205mini I级外壳

B200/B210

  • 全钢外壳
  • 兼容绿色 USRP B200 和 B210 设备（版本 6 或更高版本）
  • 前后 K 型插槽，提供防盗保护

FPGA

利用率统计数据可能会因 UHD 版本不同而有所变化。此信息截至 UHD 3.9.4 版本为准。

B200

Device utilization summary:
---------------------------

Selected Device : 6slx75fgg484-3


Slice Logic Utilization:
 Number of Slice Registers:           15781  out of  93296    16%
 Number of Slice LUTs:                19987  out of  46648    42%
    Number used as Logic:             15983  out of  46648    34%
    Number used as Memory:             4004  out of  11072    36%
       Number used as RAM:              972
       Number used as SRL:             3032

Slice Logic Distribution:
 Number of LUT Flip Flop pairs used:  24062
   Number with an unused Flip Flop:    8281  out of  24062    34%
   Number with an unused LUT:          4075  out of  24062    16%
   Number of fully used LUT-FF pairs: 11706  out of  24062    48%
   Number of unique control sets:       434

IO Utilization:
 Number of IOs:                         172
 Number of bonded IOBs:                 155  out of    280    55%
    IOB Flip Flops/Latches:             124

Specific Feature Utilization:
 Number of Block RAM/FIFO:              144  out of    172    83%
    Number using Block RAM only:        144
 Number of BUFG/BUFGCTRLs:                4  out of     16    25%
 Number of DSP48A1s:                     76  out of    132    57%

B210

Device utilization summary:
---------------------------

Selected Device : 6slx150fgg484-3


Slice Logic Utilization:
 Number of Slice Registers:           29310  out of  184304   15%
 Number of Slice LUTs:                36486  out of  92152    39%
    Number used as Logic:             29279  out of  92152    31%
    Number used as Memory:             7207  out of  21680    33%
       Number used as RAM:             1752
       Number used as SRL:             5455

Slice Logic Distribution:
 Number of LUT Flip Flop pairs used:  43635
   Number with an unused Flip Flop:   14325  out of  43635    32%
   Number with an unused LUT:          7149  out of  43635    16%
   Number of fully used LUT-FF pairs: 22161  out of  43635    50%
   Number of unique control sets:       723

IO Utilization:
 Number of IOs:                         180
 Number of bonded IOBs:                 163  out of    338    48%
    IOB Flip Flops/Latches:             148

Specific Feature Utilization:
 Number of Block RAM/FIFO:              186  out of    268    69%
    Number using Block RAM only:        186
 Number of BUFG/BUFGCTRLs:                4  out of     16    25%
 Number of DSP48A1s:                    152  out of    180    84%

B200mini

Device utilization summary:
---------------------------

Selected Device : 6slx75csg484-3


Slice Logic Utilization:
 Number of Slice Registers:           15949  out of  93296    17%
 Number of Slice LUTs:                19963  out of  46648    42%
    Number used as Logic:             16140  out of  46648    34%
    Number used as Memory:             3823  out of  11072    34%
       Number used as RAM:              972
       Number used as SRL:             2851

Slice Logic Distribution:
 Number of LUT Flip Flop pairs used:  23859
   Number with an unused Flip Flop:    7910  out of  23859    33%
   Number with an unused LUT:          3896  out of  23859    16%
   Number of fully used LUT-FF pairs: 12053  out of  23859    50%
   Number of unique control sets:       429

IO Utilization:
 Number of IOs:                         123
 Number of bonded IOBs:                 114  out of    328    34%
    IOB Flip Flops/Latches:             147

Specific Feature Utilization:
 Number of Block RAM/FIFO:              110  out of    172    63%
    Number using Block RAM only:        110
 Number of BUFG/BUFGCTRLs:                6  out of     16    37%
 Number of DSP48A1s:                     76  out of    132    57%
 Number of PLL_ADVs:                      1  out of      6    16%

B205mini

Device utilization summary:
---------------------------

Selected Device : 6slx150csg484-3


Slice Logic Utilization:
 Number of Slice Registers:           15949  out of  184304     8%
 Number of Slice LUTs:                19963  out of  92152    21%
    Number used as Logic:             16140  out of  92152    17%
    Number used as Memory:             3823  out of  21680    17%
       Number used as RAM:              972
       Number used as SRL:             2851

Slice Logic Distribution:
 Number of LUT Flip Flop pairs used:  23859
   Number with an unused Flip Flop:    7910  out of  23859    33%
   Number with an unused LUT:          3896  out of  23859    16%
   Number of fully used LUT-FF pairs: 12053  out of  23859    50%
   Number of unique control sets:       429

IO Utilization:
 Number of IOs:                         123
 Number of bonded IOBs:                 114  out of    338    33%
    IOB Flip Flops/Latches:             147

Specific Feature Utilization:
 Number of Block RAM/FIFO:              110  out of    268    41%
    Number using Block RAM only:        110
 Number of BUFG/BUFGCTRLs:                6  out of     16    37%
 Number of DSP48A1s:                     76  out of    180    42%
 Number of PLL_ADVs:                      1  out of      6    16%

接口和连接

B200/B210/B200mini – USB 3.0

GPIO

上电状态
硬件的上电状态和前面板 GPIO 的 UHD 初始状态为高阻（high-Z）。对于 B2xx 和 B2xxmini，GPIO 引脚没有外部拉高/拉低电阻，但 FPGA 内部有，并且配置如下：

  • B2xx：拉高
  • B2xxmini：拉高

输出电流
GPIO 被配置为 LVCMOS33 输出，并且 B2xx 上有拉高电阻。对于 Spartan 6，LVCMOS 和 LVTTL 的驱动强度为 12 mA，除非另有说明。

时钟参考输入

  • B200mini/B200mini-i/B205mini-i
    • 1-PPS 或 10 MHz 输入
      • 1-PPS
        • 最大：-5V / +5V
        • 最小：0V / +2.5V
      • 10 MHz
        • 最大：0V / +5V
        • 最小：0V / +1.8V
          或
      • +10dBm ~ +27dBm
  • B200/B210
    • 1-PPS
      • 最大：5V
    • 10 MHz
      • 最大：15dBm（3.5Vpp，50 欧姆负载）

认证

  • RoHS：自2010年12月1日起，除非另有说明，所有Ettus Research产品均符合RoHS标准。
  • 中国RoHS：《电子信息产品污染控制管理办法》
  • 中国客户：遵守中国《电子信息产品有害物质限制使用指令》(RoHS) 的规定。
  • 欧盟认证：为确保符合欧盟无线电设备认证，如使用 GPIO 线缆，应将铁氧体磁珠（包含在 NI 部件号 785825-01 和 785826-01 的套件中）固定到线缆上。具体操作如下：打开卡扣式铁氧体磁珠，将其包裹在 GPIO 线缆上。

常见疑问解答

这是关于 USRP B200/B210/B200mini 的常见问题列表。如果您有本文档未解答的问题，请联系我们：xudong.zhao@tekdf.com 。

USRP B200/B210 能兼容 USB 2.0 吗？

可以。如果没有 USB 3.0 端口，USRP B200 和 USRP B210 都会降级到 USB 2.0 标准。需要考虑以下几点。首先，USB 2.0 的数据速率较慢。根据 USB 控制器、操作系统和其他因素，USB 2.0 的采样率最高可达 8 MS/s。此外，在 USB 2.0 模式下，您可能无法为 USRP B200/B210 进行总线供电。

USB 3.0 的采样率应该是多少？USB 2.0 呢？

USB 3.0 的性能和吞吐量会因主机控制器而异。我们建议使用英特尔 7、8 和 9 系列 USB 控制器。在 Linux 系统中，lspci 命令将显示系统上的 USB 控制器。

我什么时候可以通过 USB 为 USRP B200/B210/B200mini 供电？

不同的控制器使用体验会有所不同。一般来说，总线供电是 SISO 操作的理想选择。如果您使用 USRP B210 的两个通道，我们建议使用外部电源。我们出售适用于各种 USRP 的外部电源。

当 USRP B210 使用总线供电时，不建议使用 MIMO 进行 MIMO 操作。如果安装了 GPS 校准的振荡器，也不建议使用总线供电运行 B210。

USRP 的功耗是多少？

下表显示了使用 6V 电源供电的 USRP B210 的功耗（瓦）。使用 5V 电源（USB 供电）或 USRP B200 时，功耗会略低。表中显示的采样率是 USB 3.0 接口上的总采样率。

类型5 Msps15.36 Msps30.72 Msps56 Msps61.44 Msps
1 RX1.922.1122.1842.508
2 RX2.1482.4362.5082.64
1 TX2.1842.342.3522.22
2 TX2.762.882.9042.64
Full Duplex (1×1)2.5082.7362.7963.168
2×2 MIMO3.2523.5883.6724.114.092

可以使用 USRP B200/B210 构建多设备系统吗？

可以使用 10 MHz/1 PPS 输入和类似 OctoClock-G 的外部分配系统同步多个 USRP B200/B210 设备。但是，当多个设备通过同一控制器进行数据流传输时，USB 3.0/2.0 的性能会有很大差异。通常，如果您需要构建高通道数系统，我们建议使用 USRP N200/N210。

可以访问 USRP B200/B210 的源代码吗？

可以。USRP B200/B210 由 USRP Hardware DriverTM 软件支持。您可以在 UHD git 仓库中找到 USRP B200/B210 以及所有其他 USRP 型号的驱动程序和 FPGA 源代码：

http://files.ettus.com/manual/page_build_guide.html

USRP B200/B210 支持哪些操作系统？

USRP B200/B210 支持 Linux、OSX (MacOSX / macOS) 和 Windows 系统。

USRP B200/B210 可以与 GNU Radio 兼容吗？

可以。USRP B200/B210 可以与我们的 GNU Radio 插件 gr-uhd 兼容。

USRP B200/B210 可以与 MATLAB 和 Simulink 兼容吗？

可以。您需要安装  Communications System Toolbox Support Package for USRP Radio。

USRP B200/B210 可以与 OpenBTS 兼容吗？

可以。这是一个第三方应用程序，您可以在此处找到说明：OpenBTS – 构建、安装、运行。

我需要哪些工具来编程 FPGA？

USRP B200 和 USRP B210 分别包含 Spartan 6 XC6SLX75 和 XC6S150。USRP B200 可以使用 Xilinx 的免费版工具进行编程，而 USRP B210 上更大的 FPGA 则需要许可证。

可以将 GPSDO 与 USRP B200/B210 一起使用吗？

我们提供板载 GPS 校准 OCXO 和板载 GPS 校准 TCXO，它们与 USRP B200/B210 兼容。它们提供高精度 XO，可根据全球 GPS 标准进行校准。请注意：当 GPSDO OCXO 型号集成在 USRP B200/B210 上时，设备应使用外部电源供电，而不是 USB 总线供电。TCXO 版本可以通过 USB 总线供电。

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