Das erste Modell der modularen M4i Plattform aus dem Hause Spectrum Systementwicklung Microelectronic GmbH - die M4i.4451-x8 - bietet vier Eingangskanäle mit 14 Bit Auflösung und einer synchronen Abtastrate von 500 MS/s bei einer Signalbandbreite von 250 MHz. Eine kleinere Version mit zwei Kanälen und ebenfalls 500 MS/S ist mit der Bezeichnung die M4i.4450-x8, verfügbar.
Messdaten werden in dem 4 GByte großen Zwischenspeicher gepuffert und können mit bis zu 3 GByte/s über den PCI Express x8 Gen2 Anschluss ausgelesen werden. Die Steckkarten mit ¾ Baulänge sind zu Gen 1 und Gen 3 kompatibel und benötigen einen PCI Express Steckplatz mit 8 oder 16 physikalischen Lanes. Zur optimalen Nutzung des Speichers und des Interfaces können wiederkehrende Triggerereignisse im Multiple Recording Modus in einzelne Segmente geschrieben und parallel ausgelesen werden. Die Karte ist bereits von Haus aus mit vielen Aufzeichnungsoptionen wie Einzelschuss (Single shot), Streaming (FIFO), segmentiert (Multiple Recording), torgesteuert (Gated Sampling) oder die Kombination aus segmentiertem sowie langsamem Schreiberbetrieb (ABA Modus) ausgestattet.
Die vier (optional zwei) Eingangskanäle sind dediziert aufgebaut und haben pro Kanal einen eigenen monolithischen A/D-Wandler sowie einen eigenen Vorverstärker. Per Software ist jeder Kanal einstellbar. So kann zwischen 50 Ohm und 1 MOhm Eingangsimpedanz, zwischen sechs verschiedenen Eingangsbereichen (±200 mV bis ±10 V) sowie AC oder DC Koppelung gewählt werden. Zusätzlich kann ein Bandbreitenfilter aktiviert werden um hochfrequente Störsignale auszufiltern.
Bis zu acht M4i-Karten können in einem System synchron betrieben werden. Das spezielle Star-Hub-Modul verteilt Takt- und Triggerinformationen zwischen den Karten. Hierbei kann jede Triggerquelle jeder Karte als Auslöser für den gesamten Kartensatz genutzt werden. In einem System sind so bis zu 32 Kanäle mit 500 MS/s synchron zu erfassen.
Alle Triggerereignisse können mit einem Zeitstempel (Timestamp) versehen werden, der entweder komplett aus der internen Zeitbasis gewonnen wird oder extern mit einem hoch genauen Zeitsignal zugeführt wird.
Die M4i Karten bieten eine umfangreiche Triggerengine, die 2 externe Triggerquellen und die Kanaltrigger jedes Eingangs verknüpfen kann. Als Kanaltrigger kann z.B. Flanke, Level, Fenster oder Pulsbreite gewählt werden.
Für die Bedienung der Hardware ist SBench 6 verfügbar. SBench 6 wurde für das Handling von mehreren GByte großen Datenmengen optimiert und läuft nativ unter Windows und Linux jeweils 32 Bit und 64 Bit. Die Software unterstützt mit Eingabedialogen alle Betriebsmodi und Einstellungen der M4i Serie. Mit der Software sind sowohl ein Oszilloskop-Betrieb als auch Transientenrekorder-Aufzeichnungen im Streaming-Modus möglich. Eine Besonderheit ist dabei die Darstellung segmentierter Signale, die diese zusammen mit Daten einer zweiten langsameren Zeitbasis und den Timestamps in einem Fenster darstellen kann. Darüber hinaus bietet SBench 6 Features zur Datenanalyse und Dokumentation wie FFT Analyse, X-Y Darstellung, einen Funktionsinterpreter, viele eingebaute Analysefunktionen, Export in ASCII, WAVE, MATLAB, Kommentarfunktionen im Display und im Signal sowie eine Druckfunktion.
Der Betrieb der M4i Kartenserie basiert auf den sogenannten SPCM Treibern. Damit ist eine gemeinsame Softwareschnittstelle für alle aktuellen Produkte aus dem Hause Spectrum realisiert worden. Ein für z.B. die M3i.4140-exp (1 Kanal 14 Bit 400 MS/s Digitizer) entwickeltes Programm benötigt nur wenige geänderte Codezeilen, um mit der neuen M4i.4451-x8 zu laufen.
Für den Selbstprogrammierer gehören die SPCM Treiber für Windows und Linux zum Lieferumfang. Zusammen mit den Treibern werden eine Reihe von Beispielen zur Verfügung gestellt, die verschiedene Aufzeichnungsfunktionen zeigen. Die mitgelieferten Beispiele sind in Visual C++, Borland C++, Gnu C++, Visual Basic, VB.NET, Delphi, C#, J# und Python geschrieben.
