Spectrum / PC-basierte Messtechnik PXIe-Digitizer für breitbandige Anwendungen

Vielseitige 5 GS/s Digitizer für die Aufzeichnung und Analyse von Signalen von DC bis in den GHz-Bereich
Vielseitige 5 GS/s Digitizer für die Aufzeichnung und Analyse von Signalen von DC bis in den GHz-Bereich

Gleich neun neue PXIe-Digitizer-Modele ergänzen künftig das Portfolio von Spectrum. Die M4x.22xx-Serie beinhaltet Varianten mit einem, zwei oder vier synchronen Kanälen. Jeder Kanal ist mit einem eigenen A/D-Wandler mit Abtastraten von 1,25 bis 5 GSample/s ausgestattet.

Der Oszilloskop-ähnliche Eingangsverstärker ermöglicht die individuelle Programmierung von Verstärker, Offset und Kopplung pro Kanal. Mit der Signalbandbreite von bis zu 1,5 GHz passen die Karten perfekt für automatisierte Testanwendungen, bei denen breitbandige Signale im Bereich DC bis GHz erfasst und analysiert werden müssen. 

Der flexible Eingangsverstärker der M4x.22xx-Serie von Spectrum wird durch ein leistungsstarkes Triggersystem, einen 4-GSample-Datenspeicher und eine Reihe von Erfassungs- und Auslesemodi ergänzt. Diese Kombination erlaubt es, auch komplexeste Signale zu erfassen und ohne größeren Aufwand mit anderen Modulen in einem Testsystem zu kooperieren. So kann z.B. die Triggerquelle jeder der Digitizer-Kanäle, einer der beiden externen Trigger, einer der acht Leitungen des PXI-Trigger-Busses oder der PXI-Star-Trigger sein. Zudem lassen sich die verschiedenen Triggerquellen logisch verknüpfen.

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 Triggerereignisse können mit einem Zeitstempel versehen werden, was die Zuordnung vereinfacht und die Berechnung der Differenzen zwischen den Ereignissen erlaubt. 

Für eine ultraschnelle Datenübertragung…

…basieren alle M4x.22xx-Karten 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. Für die schnelle Datenanzeige und -weiterverarbeitung können die erfassten Signalformen schnell 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.

Für eine hohe Messqualität…

…ist die M4x.22xx-Serie auf dynamische Leistung optimiert. Integrierte Kalibrierung ist Standard und eine optimierte 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 schlagen 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) sogar viele 10-Bit-Geräte.

Die PXIe-Module sind mit der neusten FPGA-basierten Firmware ausgestattet, die eine Vorverarbeitung der Daten auf der Karte erlaubt. Die Module Block Average und Block Statistik sind mit einer Totzeit von nur 64 ns prädestiniert für hohe Triggerarten. 

Mit der Option Block Average lässt sich das Signalrauschen minimieren und die Messauflösung deutlich erhöhen. Das Block-Statistik-Modul hingegen erzeugt eine Zusammenfassung der Segmente mit Minimum, Maximum, Mittelwert und Zeitstempeln. 

Zur einfachen Integration in Testsysteme…

…werden die bewährten 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. Sie 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 einfache Schnittstelle zu weiterführenden Analyseprodukten besteht.