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M4x.44xx-x4 – 14/16bit 500MS/s采样率数字化仪

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2016-06-13 10:05:00

4通道每通道高达500MS/s采样率

PXIe 3U结构,2插槽宽度

超快速的PXIe x4 Gen2 接口

所有通道同时采集

每通道单独的ADC与放大器

6档输入范围:±200mV到±10V

2GSample4GByte)板载内存

窗口、re-arm、或/与触发

特征:单次采集、流模式、多重采集、门控采样、ABA、时间戳

 

采样率

SNR
ENOB
130MS/s
72.0dB
250MS/s
71.6dB
11.6LSB
500MS/s
68.0dB
11.0LSB
 
FPGA选项:
块平均可达128k

块统计/峰值检测

数字化仪实物图

PXIe x4 Gen2 接口

兼容所有PXIePXI插槽

连续流模式速度可达1.7GB/s

 

操作系统

支持的软件

驱动

Windows XPVista7810

Linux Kernel 2.63.x4.x

Windows/Linux 3264bit

Visual Basic, Visual C++, Borland
C++, GNU C++, Borland Delphi,
VB.NET, C#, J#, Python
SBench 6
Matlab
LabView
LabWindows/CVI
IVI
 

型号

1通道

2通道

4通道

M4x.4451-x4
500MS/s
500MS/s
500MS/s
M4x.4450-x4
500MS/s
500MS/s
 
M4x.4421-x4
250MS/s
250MS/s
250MS/s
M4x.4420-x4
250MS/s
250MS/s
 
M4x.4411-x4
130MS/s
130MS/s
M4x.4410-x4
130MS/s
130MS/s
 
 
基本信息
 
M4x.44xx-x4系列数字化仪在采样率与分辨率都有不错的表现。该系列包括PCIe板卡都拥有2个或4个同步通道,且每个通道有其独立的ADC。不同型号板卡ADC的采样率范围在130MS/s500MS/s且有14bit16bit的分辨率。高采样率与高分辨率的结合使这系列数字化仪成为了需要高质量信号采集应用的。
 
PXIe数字化仪配备了PXIe x4 Gen2接口,提供了出色的流模式性能。该接口配合Spectrum优化的驱动使数据传输速率超过1.7GB/s,这样信号就可以以快的速度采集、存储、分析。
 
尽快板卡使用了新的技术设计,但软件仍与早期Spectrum数字化仪的驱动相兼容。所以,老用户可以用他们开发了10年的旧的200kS/s多通道板卡软件来开发M4x系列500MS/s高分辨率的数字化仪
 
软件支持

Windows驱动

该卡附带的Windows XP,以及Vista,Windows7,Windows8和Windows10的驱动程序(每个32位和64位)。包括Visual C++, Borland C++ Builder, LabWindows/CVI, Borland Delphi, Visual Basic, VB.NET, C#, J#, Python 和 IVI的编程示例。

 

Linux 驱动

所有的卡都提供Linux支持。预编译的内核模块包含了诸如RedHat,Fedora,Suse,UbuntuLTS或Debian的常见的分布。Linux的支持包括SMP系统,32位和64位系统,GNU C++多功能编程示例以及获得驱动程序源代码供自己编译。

SBench6

SBench6的基本许可,Specturm卡的易用的图形化操作软件,包含在货物中。基本许可使得能够测试卡,显示获得的数据,并做一些基本的测量。这是检查卡的性能的并协助该单位的初始设置的有用工具。该卡还配备了SBench6专业版演示许可。该许可为用户提供了用其硬件测试专业版的附加功能的机会。专业版包含了一些先进的测量功能,例如FFT和X / Y显示,导入和导出工具以及支持所有的采集模式,包括数据流。数据流允许卡连续采集数据,并直接将其传送到计算机的内存或硬盘。SBench6已被优化来处理的几个GB的数据文件。SBench6可以在Windows以及Linux(KDE和GNOME)操作系统下运行。 SBench6的测试版可以在互联网直接下载,并可以在模拟模式下无需任何硬件安装运行专业版本。现有的客户还可以从Specturm要求专业版演示许可。在SBench6的更多细节可以在SBench6数据表中找到。

 

第三方产品

Specturm支持流行的第三方软件产品,如LabVIEW,MATLAB或LabWindows/ CVI。所有驱动都设有详细的文档和工作实例包含在货物中。也可根据要求提供支持其他软件包,比如VEE或DasyLab。

 

硬件功能和选项
 
PXIe x4
M4x系列PXIe板卡使用了PXIe x4 Gen2接口。该接口可以兼容所有PXIe插槽,也可以兼容PXI Gen1Gen2Gen3接口。每槽大的连续数据传输速率超过1.7GB/s(读方向),1.4GB/s(写方向)。
 
 
连接器
 
板卡的模拟信号采集与两个外触发输入、时钟输入输出需SMA接头。此外,3个多用途I/OMMCX连接器。这些多用途接口可以被单独编程定义不同功能:
 
触发输出
状态输出(armdtriggeredready
同步的数字信号输入,与模拟信号打包存储
异步I/O线
 
输入放大器

模拟输入可单个为每个通道实现各种设置来适应现实世界的信号。通过使用软件命令输入终端可以在50欧姆和1兆欧之间改变,人们可以选择一个匹配的输入范围和信号偏移通过可编程AC耦合予以补偿。

输入放大器

软件可选的输入路径

对于每个模拟通道的用户具有两个模拟输入路径之间的选择。当涉及到输入范围和终端,“缓冲”路径提供了大的灵活性。软件可编程的50欧姆和1兆欧终端还允许标准示波器探头连接到该卡。另一方面,50欧姆路径通过少量的输入范围和固定的50欧姆终端提供了高带宽和佳的信号完整性。

 

软件可选择的低通滤波器

 

每个模拟通道包含一个软件可选择的低通滤波器来限制输入带宽。降低模拟输入带宽导致较低的总噪声,并且对低电压的输入信号尤其有用。

自动板载校准

每张卡的每个通道在出厂前发货进行校准。然而,为了补偿环境变化如PC电源,温度和老化软件驱动器包括了常规的自动偏移和增益校准。在“缓冲”路径的所有输入范围进行该校准,并采用了高精密的板载校准参考。

数字输入

此选项获得额外的同步数字通道相位稳定的模拟数据。在使用卡的多功能前板I / O线时多可添加3个附加数字输入。

低通滤波器

环形缓冲区模式

 

环形缓冲区模式是所有示波器仪器的标准模式。数字化的数据被连续写入环形存储器中,直到触发事件被检测到。触发后,后触发样本被记录和预触发的样本也可以被存储。可用的预触发的样本数量简单地等于总环内存大小减去后触发的样本数。

FIFO模式

 

FIFO或流模式是专为数字化卡和PC内存间的连续数据传输设计的。当被装在了第二代PCI Express X8的接口读取流速度是可能达到3.4 GB的/ s的。数据流的控制是通过对中断请求基础的驱动程序自动完成的。完整的已安装板载内存用于缓冲数据,使得连续的流动过程非常可靠。

 

通道触发

 

该数字化仪提供了多种触发模式。这些包括基于一个信号水平和斜率的标准触发模式,可在大多数示波器中被找到。另外,也可以定义一个窗口模式,具有两个触发电平,在信号时进入或退出窗口时触发。每个输入具有可用于基于逻辑与/或图案设置条件触发器的自身触发电路。所有的触发模式,可以与re-arming模式相结合,即使在有噪声的信号也能准确触发识别。

 

外部触发输入

 

所有板可使用多两个外部模拟或数字信号来触发。一个外部触发输入有两个模拟比较器可以定义一个边缘或窗口触发,滞后触发器或rearm触发。另一输入具有一个比较器,它可以用于标准边沿和电平触发。

 

多重采集

 

多重采集模式允许记录几个具有非常短时间的re-arming触发事件。硬件之间不需要重新启动。板载存储器被分成大小相同的若干段。如果触发事件发生,每个段都充满了数据。段的预触发和后触发都可被编程。采集的段的数目仅受限于所使用的存储器,当使用FIFO模式采集的数目是无限的。

 

多重采集

门控采样

 

门控采样模式允许通过外部门信号来控制数据记录。仅当门控信号有设定的电平水平时数据才被记录。此外,门控信号的开始之前的预区以及门控信号的结束后的后区可以被获取。门的段数只受所使用的存储器的限制当采用FIFO模式是无限制的。

门控采样

ABA模式

 

ABA模型的触发事件结合缓慢而持续的数据记录与快速采集。ABA模式工作原理类似于缓慢的数据记录器结合了快速的数字化仪。触发事件的确切位置被存储为时间戳在一个额外的存储器中。

ABA模式

时间戳

 

时间戳功能在额外的内存写入触发事件的时间位置。时间戳与记录的开始相关,一个定义的零时间,外部同步到无线电时钟,或一个GPS接收器。有了这个选项,系统在不同位置的获取可以以精确的时间关系进行设置。

时间戳

硬件选项块平均

 

块平均模块提高了嘈杂的重复信号的保真度。多次重复采集具有非常小的死区时间是被累加,被取平均值的。随机噪声降低是通过被平均化处理来提高重复信号的可见性。完整的平均过程可以在数字化仪不产生CPU负载时在FPGA内部完成。数据量的大大减小,伴随需要的传输带宽大量减少。

硬件选项平均

请参见单独的数据表上的固件选项的详细信息。

 

固件选择的分块统计(峰值检测)

 

该分块统计和峰值检测模块实现了硬件中广泛使用的数据分析和还原技术。每个分块进行扫描获取小和大峰和概要,其中包括存储在存储器中的大值,小值,平均值,时间戳和位置信息。完整的平均过程在所有的FPGA内部完成同时数字化仪不产生任何CPU负载。数据量的大大减小,伴随需要的传输带宽大量减少。

 

峰值检测

 

外部时钟输入和输出

 

使用专用连接器可以从外部系统提供采样时钟。此外它也可以输出在内部使用的采样时钟使单独的连接器与外部设备同步到该时钟。

 

参考时钟

 

选择使用精确的外部基准时钟(通常为10兆赫)来同步仪器与外部设备(如一个信号源)进行高品质的测量是必要的。它也可以通过这种方式提高取样时钟的质量。该驱动程序从参考时钟的反馈自动生成所要求的采样时钟。

 

参考时钟

PXIe总线

 

PXIe总线(PCIe扩展仪器)提供了在同一系统中同步不同组件的可能。这使不同Spectrum板卡的互联,甚至是Spectrum板卡与其他制造商板卡的互联成为可能。
 

PXIe参考时钟

 

该板卡可使用PXIe系统提供的100MHz低抖动参考时钟。通过软件控制,PXIe参考时钟被送到板载PLL中。这个特性使板卡可以在一个特定的相位关系下运行。

 

PXIe触发

 

Spectrum板卡支持星型触发与PXIe触发总线。使用简单的软件可设置1根或几根触发线作为触发源。这个特征允许将不同的板卡设置为或连接。
 

外部放大器

 

对于以一个高带宽获取非常小的电压电平一系列外部放大器是可用。每一个通道放大器,与一个固定的输入阻抗一起工作,并允许 - 取决于带宽 – 去选择×10(20 dB为单位)到×1000倍(60 dB为单位)之间不同的放大水平。使用SPA系列的外部放大器电压电平中的uV和mV区域可以获取到。

外部放大器

 

技术参数
模拟输入

模拟输入

模拟输入

模拟输入

 

触发

触发

 

PXI/PXIe特征

PXI/PXIe特征

 

 

M4i.445xM4x.445xDN2.445-xx频率响应

采样率500MS/s

HF Path 50Ω,AC耦合,无滤波器

Buffered Path 1MΩ,AC耦合,无滤波器

频率响应

 

M4i.442xM4x.442xDN2.442-xx频率响应

采样率250MS/s

HF Path 50Ω,AC耦合,无滤波器

Buffered Path 1MΩ,AC耦合,无滤波器

频率响应

 

M4i.441xM4x.441xDN2.441-xx频率响应

采样率130MS/s

HF Path 50Ω,AC耦合,无滤波器

Buffered Path 1MΩ,AC耦合,无滤波器

频率响应

 

时钟

时钟

时钟

 

M4i.44xxM4x.44xxDN2.44xx系列块平均信号处理选项

平均信号处理选项

 

M4i.44xxM4x.44xxDN2.44xx系列块统计信号处理选项

统计信号处理选项

 

多用途I/O线

多用途I/O线

 

连接器

连接器

 

环境与物理特性

环境与物理特性

PCIe特殊细节

PCIe特殊细节

 

认证、规格、保修

认证、规格、保修

 

功耗

功耗

 

平均无故障时间
 

 

RMS噪声水平(0噪声),典型值

 

RMS噪声水平(0噪声),典型值

 

动态参数
 

动态参数

动态参数

动态参数

噪底
 

噪底

噪底

硬件框图

硬件框图

订购信息
 
该板卡标配2GSample板载内存,并支持标准、FIFO、多重采集、门控采集、ABA采集等模式和时间戳功能。操作系统驱动支持Windows/Linux 32bit64bit,提供C/C++LabViewWindows)、MatlabWindowsLinux)、LabWindows/CVIIVI.NETDelphiVisual BasicPython和拥有基础显示功能的SBench6
 
Ø 适配器与线不包括在其中。请单独预定!

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