02.12.2016

Spectrum: Modulare PXIe-Digitizer für Abtastraten bis 5 GS/s

Spectrum hat neun Digitizer-Karten basierend auf dem modularen PXIe-Format (PXI Express) auf den Markt gebracht. Die M4x.22xx Serie beinhaltet Modelle mit einem, zwei oder vier synchronen Kanälen. Jeder Kanal ist mit einem eigenen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) mit Abtastraten von 1,25 GS/s bis 5 GS/s ausgestattet.


Bild: Spectrum Systementwicklung

Der Oszilloskop-ähnliche Eingangsverstärker ermöglicht die individuelle Programmierung von Verstärker, Offset und Kopplung pro Kanal. Mit der Signalbandbreite von bis zu 1,5 GHz eignen sich die Karten für automatisierte Testanwendungen, bei denen breitbandige Signale im Bereich DC bis GHz erfasst und analysiert werden müssen. Typische Anwendungsbereiche sind Halbleiter- und Komponententest, Radar, drahtlose sowie digitale Kommunikation, Laser und optische Systeme, Physik, Überwachung, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigung.



Trigger- und Aufzeichnungsmodi

Der flexible Eingangsverstärker der M4x.22xx Serie wird durch ein Trigger-System, einen 4 GSample Datenspeicher und eine Reihe von Erfassungs- und Auslesemodi ergänzt. Diese Kombination erlaubt es auch, komplexe Signale zu erfassen und mit anderen Modulen in einem Testsystem zu kooperieren.


So kann z.B. die Trigger-Quelle jeder der Digitizerkanäle, einer der beiden externen Trigger, einer der acht Leitungen des PXI-Trigger-Busses oder der PXI Star-Trigger sein. Zusätzlich zu dieser Auswahl können die verschiedenen Trigger-Quellen logisch verknüpft werden.


Zu den verfügbaren Aufzeichnungsmodi gehören Einzelaufnahme (Transientenerfassung), Streaming (FIFO), segmentiert (Multiple Recording), torgesteuert (Gated Sampling) sowie die Kombination segmentierter Aufzeichnung von schnellen Signalteilen parallel zur langsamen Aufzeichnung des kompletten Signalverlaufs (ABA Modus). Alle Trigger-Ereignisse können mit einem Zeitstempel versehen werden, was die Zuordnung vereinfacht und die Berechnung der Differenzen zwischen den Ereignissen erlaubt.



PXIe-Plattform bietet Modularität

Alle M4x.22xx Karten basieren auf einem zwei Slot breiten Modul mit einem 4 Lane PCIe Gen 2 Interface. Dieses erlaubt die Datenübertragung mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1,7 GB/s, passend zu aktuellen High-Performance PXIe-Systemen. Für die schnelle Datenanzeige und -weiterverarbeitung können die erfassten Signalformen zur integrierten CPU-Karte übertragen werden. Genauso bietet sich eine Kombination mit anderen Modulen wie z.B. Arbitrary Waveform Generatoren an, um anspruchsvolle Aufzeichnungs- und Wiedergabe oder Stimulus-Response Testsysteme zu erstellen.



Genauigkeit und Präzision

Für eine hohe Messqualität ist die M4x.22xx Serie für dynamische Leistung optimiert. Integrierte Kalibrierung ist Standard und eine optimierte, hochqualitative Takterzeugung steuert die 8 Bit ADCs synchron an so dass präzise Zeitmessungen durchgeführt werden können und Phasenfehler zwischen den Kanälen minimiert sind. Die dynamischen Parameter übertreffen mit bis zu 7,5 ENOB (effective Number of Bits), bis zu 46,9 dB SNR (Signal-to-Noise Ratio) sowie mehr als 62 dB SFDR (Spurious Free Dynamic Range) laut Spectrum sogar viele 10-Bit-Geräte.


Die PXIe Module sind mit FPGA-basierter Firmware ausgestattet, die eine Vorverarbeitung der Daten auf der Karte erlaubt. Die Module Block Average und Block Statistik sind mit einer Totzeit von 64 ns für hohe Trigger-Arten ausgelegt. Mit der Option Block Average kann Signalrauschen minimiert und die Messauflösung dramatisch erhöht werden. Dahingegen erzeugt das Block Statistik Modul eine Zusammenfassung der Segment mit Minimum, Maximum, Mittelwert und Zeitstempeln.



Für automatisierte Tests geeignet

Zur Integration in Test-Systeme werden die SPCM-Treiber für Windows und Linux von Spectrum mitgeliefert. Neben den Treibern werden eine Reihe von Beispielen zur Verfügung gestellt, die verschiedene Aufzeichnungsfunktionen zeigen. Die mitgelieferten Beispiele stehen in Visual C++, Borland C++, Gnu C++, Visual Basic, VB.NET, Delphi, C#, J#, Java und Python zur Verfügung. Zur Parametrierung und Steuerung der M4x Digitizer bietet Spectrum die hauseigene Software SBench 6 an.


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SBench 6 unterstützt ...

alle Schlüsselfunktionen des Digitizers zusammen mit Datenanzeige, -speicherung und -analyse. Das Programm kann genauso Signalparameter vermessen, FFTs durchführen sowie eine Reihe von Mathematikfunktionen auf die aufgenommenen Signale anwenden. Die Daten können in verschiedene Formate wie ASCII, Wave oder MATLAB exportiert werden so dass eine Schnittstelle zu weiterführenden Analyseprodukten besteht.



Verfügbarkeit

Die neuen Karten der M4x.22xx Serie sind ab sofort verfügbar und werden komplett mit Treibern und Beispielen sowie einer zweijährigen Herstellergarantie geliefert. Die Lieferzeit beträgt zwei bis vier Wochen. Technischer Support sowie die Software und Firmware-Updates sind kostenlos verfügbar.


 


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