10GS/s采樣率使多通道數(shù)據(jù)采集變得更簡(jiǎn)單

中國(guó)北京，2023年10月25日訊—— 德國(guó)Spectrum儀器推出全新功能Star-Hub，以方便用戶在高達(dá)10GS/s的超高速采樣率下創(chuàng)建多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該功能可同時(shí)連接Spectrum旗下的8款旗艦PCIe數(shù)字化儀（M5i.33xx系列）。每張獨(dú)立的卡片之間可共享通用時(shí)鐘和觸發(fā)信號(hào)，以確保全部通道之間的相位延遲和時(shí)序偏差降至最小。在多通道系統(tǒng)中，用戶可以在M5i系列產(chǎn)品的任意一張數(shù)字化儀卡上安裝一個(gè)背負(fù)式模塊啟用該功能。通過(guò)精確的匹配和屏蔽式同軸電纜，電路板隨后將時(shí)鐘分配給每個(gè)模塊，并精準(zhǔn)地將觸發(fā)事件和系統(tǒng)時(shí)鐘同步。

圖中，左側(cè)是安裝Star-Hub模塊的數(shù)字化儀。

通過(guò)屏蔽式同軸電纜，Star-Hub實(shí)現(xiàn)了2款數(shù)字化儀卡之間的同步

Star-Hub可與M5i.33xx系列數(shù)字化儀中的任意一款卡片搭配使用。其中的七個(gè)型號(hào)可提供1個(gè)或2個(gè)通道，采樣率范圍在3.2GS/s至10GS/s區(qū)間，12位垂直分辨率，帶寬在1GHz至4.7GHz區(qū)間。這些卡片可處理多種信號(hào)，并配有可編程輸入電壓范圍、偏移控制、大型板載存儲(chǔ)器、高級(jí)觸發(fā)功能和多種采集模式。搭配Star-Hub功能后，該系列產(chǎn)品為用戶構(gòu)建的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將達(dá)到2至16個(gè)通道，采樣率高達(dá)5 GS/s；或在采樣率為10 GS/s時(shí)，提供8個(gè)通道。

用戶還可以利用數(shù)字化卡的內(nèi)部時(shí)鐘運(yùn)行Star-Hub系統(tǒng)，其精準(zhǔn)度在±1ppm之上，或通過(guò)前面板SMA輸入連接器運(yùn)行外部時(shí)鐘。為減少通道與通道之間的時(shí)序偏差，每張連接卡都有一個(gè)可編程的偏差調(diào)整。該功能使每張卡的時(shí)鐘偏移范圍在200ps（10GS/s）或312ps（3.2GS/s和6.4GS/s）區(qū)間。因此，它為用戶糾正其特殊配置中的任何時(shí)序失配提供了更為簡(jiǎn)便的方式。

新功能有助于創(chuàng)建多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并在GHz區(qū)間內(nèi)同步獲取信號(hào)，是多種應(yīng)用的理想之選。例如，為通信、自動(dòng)化測(cè)試、航空航天和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域使用的接收器、探測(cè)器、傳感器和天線提供了獨(dú)特的測(cè)量解決方案。

快速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砗痛鎯?chǔ)

Star-Hub系統(tǒng)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是每張卡都保留了自己的16通道、Gen3和PCIe總線，并能夠以高達(dá)12.8 GB/s的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。能夠在12位模式下以6.4GS/s的速度連續(xù)傳輸，或在8為模式下以10GS/s速度連續(xù)傳輸?？偩€允許數(shù)字化儀卡以極快的速度將獲取的數(shù)據(jù)傳輸至內(nèi)存、SSD和GPU等電腦資源空間，即使它們?nèi)坑蓡蝹€(gè)主機(jī)處理器控制。

多通道控制和顯示

Spectrum儀器不僅能設(shè)計(jì)多通道系統(tǒng)，還研發(fā)了自己的測(cè)量軟件SBench6 Professional。這個(gè)交互式GUI可以控制所有連接到Star-Hub的卡。它在電腦上運(yùn)行，兼容Windows或LINUX操作系統(tǒng)，并提供完整的設(shè)備控制，以及顯示、分析、存儲(chǔ)和文檔功能。SBench6可以處理大型數(shù)據(jù)文件，并配有多款處理工具，其中包括允許使用自定義計(jì)算函數(shù)的插件接口，支持跨通道測(cè)量的光標(biāo)和參數(shù)功能以及各種導(dǎo)入和導(dǎo)出的過(guò)濾器。

軟件開(kāi)發(fā)工具包

每款M5i數(shù)字化儀還標(biāo)配一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)。SDK幾乎可以使用任何主流語(yǔ)言進(jìn)行編程，其中包括C語(yǔ)言、C++、C#、Delphi、VB.NET、J#、Python、Julia、Java、LabVIEW和MATLAB。SDK中包含各類(lèi)編程示例，以及在Windows或LINUX操作系統(tǒng)下運(yùn)行所需的驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)。

無(wú)憂操作

Spectrum儀器公司首席技術(shù)官Oliver Rovini表示:“我們的客戶一直都在尋求一種能夠在GHz范圍內(nèi)進(jìn)行多渠道信號(hào)獲取的解決方案。然而，這在模塊化儀器上實(shí)現(xiàn)卻并不是容易的事。他們需要處理用于多種速率的時(shí)鐘系統(tǒng)，并使用鎖環(huán)（PPL）類(lèi)型架構(gòu)。此外，每個(gè)卡都有專(zhuān)屬的觸發(fā)電路，使用比較器來(lái)檢測(cè)觸發(fā)電平交叉。在目前的工作速度下，這些參考電平的任何微小差異都很容易產(chǎn)生不必要的抖動(dòng)。Star-Hub的絕妙之處在于它解決了這些難題，完美的解決了用戶的后顧之憂!它的設(shè)置非常簡(jiǎn)單，只需將卡連接在一起，我們的驅(qū)動(dòng)程序?qū)?duì)所有必要的時(shí)鐘和觸發(fā)分配條件進(jìn)行管理?！?/p>

Star-Hub選項(xiàng)現(xiàn)已上市，您可與M5i.3xx系列數(shù)字化儀卡一同訂購(gòu)。

關(guān)于Spectrum儀器

Spectrum儀器公司成立于1989年，采用獨(dú)特的模塊化理念設(shè)計(jì)和生產(chǎn)了200多款數(shù)字化儀和發(fā)生器產(chǎn)品，其中包括PC卡（PCIe和PXIe）以及獨(dú)立以太網(wǎng)設(shè)備（LXI）。在過(guò)去30年間，Spectrum的客戶遍布全球，旗下產(chǎn)品也被用于行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)及眾多知名大學(xué)。公司總部位于德國(guó)漢堡附近，旗下產(chǎn)品均享受5年質(zhì)保以及來(lái)自工程師團(tuán)隊(duì)的卓越服務(wù)。+

審核編輯 黃宇