Wahlweise PCIe, PXIe oder LXI/Ethernet

DDS-Generatoren mit 50 Tönen pro Kanal

9. Oktober 2024, 14:15 Uhr | Nicole Wörner
Die neue 96xx-Serie umfasst zwölf verschiedene DDS-Generatoren, die bis zu 50 Sinuswellenkerne auf einem einzigen Ausgangskanal erzeugen können. Das Diagramm zeigt diese 50 Kerne in Frequenzansicht.
© Spectrum Instrumentation

Bis zu 50 Sinuswellenträger auf einem einzigen Ausgangskanal bieten die neuen DDS-Generatoren der 96xx-Serie von Spectrum Instrumentation. Daraus ergibt sich für Anwender eine völlig neue Möglichkeit, viele Sinussignale auf einfache Weise zu erzeugen und unabhängig voneinander zu steuern.

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DDS (Direct Digital Synthesis) ist eine Methode zur Erzeugung hochreiner Signale (typischerweise Sinuswellenträger, auch Töne oder Kerne genannt) mit feinster Frequenzauflösung und ultraschneller Umschaltung zwischen Ausgangsfrequenzen. Die neuen DDS-Generatoren decken dabei einen breiten Frequenzbereich von 0 bis 200 MHz ab. Das macht sie zu einzigartig agilen Signalquellen für Anwendungen in Branchen wie Biomedizin, Kommunikation, Halbleiter und Quantenforschung.

Synchronisierung für bis zu 400 Töne möglich 

Die 96xx-Serie von Spectrum Instrumentation umfasst zwölf Modelle in drei verschiedenen Formfaktoren: PCIe-Karten, PXIe-Module und LXI/Ethernet-Instrumente. Eine einzelne PCIe- oder PXIe-Karte kann bis zu 50 verschiedene frequenzvariable Töne mit äußerst niedrigem Phasenrauschen erzeugen und ist mit bis zu vier Kanälen erhältlich. Die eigenständigen Ethernet-Instrumente bieten hingegen zwei bis 24 Kanäle. Für Anwendungen, die mehr als 50 Töne benötigen, stellen die größeren Netbox-Instrumente bis zu 300 Sinusträger bereit. Außerdem ist es möglich, mehrere Karten mit dem Star-Hub-Modul zu synchronisieren, um Systeme mit bis zu 400 Tönen zu erstellen. Alle Modelle bieten integrierte Ausgangsverstärker mit programmierbaren Signalamplituden von bis zu ±2,5 V in 50 Ohm oder ±5 V bei hoher Impedanz.

In DDS-mode, only a few commands are needed to, for example, generate a sine wave (orange block), accelerate the frequency (blue block) and lower the amplitude (green block).
Im DDS-Modus sind nur wenige Befehle erforderlich, um beispielsweise eine Sinuswelle zu erzeugen (orangefarbener Block), die Frequenz zu erhöhen (blauer Block) oder die Amplitude zu verringern (grüner Block).
© Spectrum Instrumentation

Extrem schnelle Parameteränderungen

Die hohe Geschwindigkeit, mit der die neuen DDS-Instrumente die Eigenschaften eines Trägers ändern können, unterscheidet sie von herkömmlichen Signalgeneratoren. Änderungen für Frequenz, Amplitude und Phase einer Sinuswelle sowie Amplituden- und Frequenzrampen können jederzeit per Eingabe oder über vorbereitete Sequenzen von DDS-Befehlen initiiert werden. Die DDS-Generatoren verfügen über große integrierte Speicher, so dass Millionen von DDS-Befehlen abrufbar sind. Änderungen an den Sinusträgern können extern durch einen internen Timer oder sofort per Kommando ausgelöst werden. Es treten weder Jitter noch Glitches auf, und die zeitliche Auflösung für Parameteränderungen beträgt nur 6,4 Nanosekunden.

Vielseitige Anwendungen in Messtechnik, Kommunikation und Quantenforschung

Die DDS-Generatoren der 96xx- Serie bieten Benutzern eine einfache Möglichkeit, Sinusfolgen, Frequenzdurchläufe und fein abstimmbare Referenzen zu erzeugen. Anwendungen ergeben sich in industriellen, medizinischen und bildgebenden Systemen, in der Netzwerkanalyse und auch in der Kommunikationstechnologie, wo Daten mithilfe von Phasen- und Frequenzmodulation auf einem Träger kodiert werden. Eine weitere Anwendung ist die Steuerung von Lasern durch AODs und AOMs, wie sie häufig in Quantenexperimenten verwendet werden. Die Lasersteuerung kann mit nur wenigen einfachen Befehlen bei sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen – im Gegensatz zur datenintensiven Programmierung eines AWGs (Arbitrary Waveform Generator). Durch die Ausgabe einer kleinen Reihe von Rampenbefehlen können die neuen DDS-Generatoren erweiterte Funktionen wie S-förmige oder benutzerdefinierte Frequenzübergänge, benutzerdefinierte Pulshüllkurven, sowie AM- oder FM-Modulationen steuern.

Einfache Integration in jedes System

Die DDS-Generatoren der Serie 96xx laufen unter Windows- oder Linux-Betriebssystemen und werden mit Programmierbeispielen für C++, Python, C#, JAVA, LabVIEW, MATLAB und weiteren ausgeliefert. Zusätzlich steht eine neue Open-Source Python-API zur Verfügung.

Zwei Geräte in einem

Sollte es einmal notwendig sein, komplexere Wellenformen zu erzeugen, können die Produkte der 96xx-Serie jederzeit in einen voll funktionsfähigen AWG umgewandelt werden. Es ist eine Firmware-Option verfügbar, die den DDS-Generator in einen AWG transformiert und so die synchrone Wiedergabe beliebiger Wellenformen auf allen Ausgangskanälen ermöglicht. Betriebsmodi wie Single Shot, Loop, Single Restart, Multiple Replay, Gated Replay, Streaming (FIFO) oder Sequence Replay werden dabei unterstützt.

Verfügbarkeit

Die DDS-Generatoren der Serie 96xx sind ab sofort erhältlich – mit einer fünfjährigen Gewährleistung. Zudem gibt es kostenlose Software- und Firmware-Updates sowie Kundensupport direkt von den Entwicklungsingenieuren für die gesamte Lebensdauer des Produkts.

Extrem schnelle Parameteränderungen

Die hohe Geschwindigkeit, mit der die neuen DDS-Instrumente die Eigenschaften eines Trägers ändern können, unterscheidet sie von herkömmlichen Signalgeneratoren. Änderungen für Frequenz, Amplitude und Phase einer Sinuswelle sowie Amplituden- und Frequenzrampen können jederzeit per Eingabe oder über vorbereitete Sequenzen von DDS-Befehlen initiiert werden. Die DDS-Generatoren verfügen über große integrierte Speicher, so dass Millionen von DDS-Befehlen abrufbar sind. Änderungen an den Sinusträgern können extern durch einen internen Timer oder sofort per Kommando ausgelöst werden. Es treten weder Jitter noch Glitches auf, und die zeitliche Auflösung für Parameteränderungen beträgt nur 6,4 Nanosekunden.

Vielseitige Anwendungen in Messtechnik, Kommunikation und Quantenforschung

Die DDS-Generatoren der 96xx- Serie bieten Benutzern eine einfache Möglichkeit, Sinusfolgen, Frequenzdurchläufe und fein abstimmbare Referenzen zu erzeugen. Anwendungen ergeben sich in industriellen, medizinischen und bildgebenden Systemen, in der Netzwerkanalyse und auch in der Kommunikationstechnologie, wo Daten mithilfe von Phasen- und Frequenzmodulation auf einem Träger kodiert werden. Eine weitere Anwendung ist die Steuerung von Lasern durch AODs und AOMs, wie sie häufig in Quantenexperimenten verwendet werden. Die Lasersteuerung kann mit nur wenigen einfachen Befehlen bei sehr hoher Geschwindigkeit erfolgen – im Gegensatz zur datenintensiven Programmierung eines AWGs (Arbitrary Waveform Generator). Durch die Ausgabe einer kleinen Reihe von Rampenbefehlen können die neuen DDS-Generatoren erweiterte Funktionen wie S-förmige oder benutzerdefinierte Frequenzübergänge, benutzerdefinierte Pulshüllkurven, sowie AM- oder FM-Modulationen steuern.

Einfache Integration in jedes System

Die DDS-Generatoren der Serie 96xx laufen unter Windows- oder Linux-Betriebssystemen und werden mit Programmierbeispielen für C++, Python, C#, JAVA, LabVIEW, MATLAB und weiteren ausgeliefert. Zusätzlich steht eine neue Open-Source Python-API zur Verfügung.

Zwei Instrumente in einem

Sollte es einmal notwendig sein, komplexere Wellenformen zu erzeugen, können die Produkte der 96xx-Serie jederzeit in einen voll funktionsfähigen AWG umgewandelt werden. Es ist eine Firmware-Option verfügbar, die den DDS-Generator in einen AWG transformiert und so die synchrone Wiedergabe beliebiger Wellenformen auf allen Ausgangskanälen ermöglicht. Betriebsmodi wie Single Shot, Loop, Single Restart, Multiple Replay, Gated Replay, Streaming (FIFO) oder Sequence Replay werden dabei unterstützt.

Verfügbarkeit

Die DDS-Generatoren der Serie 96xx sind ab sofort erhältlich – mit einer fünfjährigen Gewährleistung. Zudem gibt es kostenlose Software- und Firmware-Updates sowie Kundensupport direkt von den Entwicklungsingenieuren für die gesamte Lebensdauer des Produkts.

Ein Video, in dem sich die neuen DDS-Generatoren vorstellen finden Sie nachfolgend: 

Die neuen DDS-Generatoren von Spectrum Instrumentation stellen sich vor.

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