PCIe-Arbiträrgeneratoren liefern Wellenformen mit 10 GS/s

MESSTECHNIK

Neue Arbiträrgeneratoren im PCIe-Format hat Spectrum Instrumentation entwickelt. Eie erzeugen Wellenformen mit 10 GS/s Ausgaberate und 2,5GHz Bandbreite. Die AWGs sind als Einkanal- oder Zweikanal-Karten erhältlich, wobei sich bis zu 8 Karten miteinander synchronisieren lassen.



Mit den AWG-Karten von Spectrum Instrumentation und COTS-PC-Komponenten (Commercial-of-the-shelf) lassen sich nahezu alle Wellenformen bis 10 GS/s Ausgaberate, 2,5GHz Bandbreite und 16 Bit vertikaler Auflösung erzeugen.

Die PCIe-Karten sind eine Alternative zu Tischgerät-AWGs, bei denen das Laden von Daten für neue Wellenformen oft nur langsam möglich ist. Die Karten bieten einen Onboard-Speicher für bis zu 8 Gigasamples (16 GB) und die Möglichkeit, Daten mit bis zu 10 Gigabyte pro Sekunde direkt von CPUs oder GPUs zu streamen.


Vier Versionen sind verfügbar

Die AWG-Karten verwandeln jeden geeigneten PC in einen Signalgenerator, wobei vier AWG-Varianten erhältlich sind. Sie erzeugen beliebige Signale mit Bandbreiten von 2,5 und 1,5GHz und Ausgaberaten von 10 oder 5 oder 3,2 Gigasamples pro Sekunde. Die Instrumente kombinieren 16 Bit vertikale Auflösung mit programmierbaren Ausgängen. Single-Ended Ausgänge liefern bis zu ±500mV an 50 Ohm und ±1V an hochohmigen Lasten – oder den doppelten Bereich im Differenzialmodus.
 

Datenstreaming

Jede Karte verfügt über 2 Gigasample integrierten Speicher (8 Gigasample optional) und High-Speed-Datentransfer über den PCIe-Bus (Gen 3) mit 16 Lanes. Dieser Bus ermöglicht die Datenübertragung mit 10 Gigabyte pro Sekunde. Für anspruchsvolle Anwendungen können Daten auch kontinuierlich direkt an den AWG gestreamt werden, um sie im FIFO-Modus wiederzugeben. Dadurch ist laut Spectrum ein nahezu unbegrenztes Nachladen von Wellenformen möglich. Das SCAPP-Treiberpaket des Herstellers ermöglicht das FIFO-Streaming direkt von einer GPU, um das Nachladen weiter zu beschleunigen.


Wellenformerzeugung

Wellenformen können in den Modi Single-Shot, Single-Restart, Referaten und Multiple Replay (segmentierte Daten) ausgegeben werden. Diese können mit FIFO-Streaming kombiniert werden. Die Wiedergabe eines Signals kann durch Softwarebefehl oder über ein externes Triggerereignis gestartet werden.

 
Mehrkanalsysteme

Die AWGs sind als Einkanal- oder Zweikanal-Karten erhältlich. Mithilfe des Star-Hub-Moduls können bis zu 8 Karten miteinander synchronisiert werden, wobei ein gemeinsamer Takt und Trigger verwendet wird. Auf diese Weise ermöglicht der Star-Hub den Aufbau von Systemen mit Ausgaberaten von 5 GS/s auf bis zu 16 Kanälen oder 10 GS/s auf bis zu 8 Kanälen.

 
Kombination von AWGs und Digitizern

Die vier AWG-Modelle der M5i.63xx-Serie und die sieben Digitizer-Varianten der M5i.33xx-Serie können zusammenarbeiten und für Testsysteme wie Stimulus-Response, Receiver-Transmitter oder Closed-Loop genutzt werden. Werden zwei Star-Hubs verwendet, können MIMO-Systeme aufgebaut werden, die bis zu 8 AWGs und 8 Digitizer enthalten. Auf diese Weise sind Systeme mit bis zu 16 Sende- und 16 Empfangskanälen möglich, wobei jeder Kanal mit einer Rate von 5 GS/s arbeitet. Die AWGs sind mit einem oder zwei Ausgangskanälen erhältlich, die single-ended oder differentiell verwendet werden können.


Verbindung mit anderen Geräten

Zur Systemintegration sind auf der Vorderseite der Karten vier multifunktionale SMA-Anschlüsse vorhanden. Diese können Ein- und Ausgabefunktionen übernehmen wie asynchrones Digital-I/O, synchrones Digital-Out, Trigger Output, Run und Arm Status Flags oder den Systemtakt. Werden die Mehrzweck-I/O-Leitungen auf digitale Ausgänge umgestellt, können dem AWG weitere vier synchrone Ausgabekanäle hinzugefügt werden.

Auf diese Weise besitzt eine AWG-Karte bis zu zwei analoge und vier digitale Ausgänge, die parallel bei voller Geschwindigkeit benutzt werden können. Optional ist eine Firmware für einen Digitalen Puls-Generator (DPG) erhältlich, um die vier digitalen Ausgänge als digitale Generatorausgänge zu verwenden. Diesen Funktionen unterstützen die Verbindung mit anderen Geräten, um Testsysteme und Experimente zu steuern oder OEM-Projekte zu realisieren.


Programmierbarkeit

Die Karten sind vollständig programmierbar und laufen unter Windows- oder LINUX-Betriebssystemen mit den bekanntesten Softwaresprachen. Alle Produkte werden zusammen mit SDKs für C++, C#, Python, VB.NET, Julia, Java und IVI geliefert. Treiber für LabVIEW und MATLAB sind ebenfalls enthalten.

 
Verfügbarkeit

Die AWGs der M5i.63xx-Serie sind ab sofort lieferbar. Alle Karten werden vor der Auslieferung werkseitig getestet und beinhalten eine fünfjährige Gewährleistung sowie kostenlose Software- und Firmware-Updates für die gesamte Lebensdauer des Produkts. Ebenfalls inklusive ist der Support direkt von den Entwicklungsingenieuren.