【虹科新品】10 GSample/s速率、12位分辨率和12.8 GByte/s——虹科全新PCIe數(shù)字化儀

Q

M5i系列

虹科Spectrum推出兩款全新PCIe數(shù)字化儀卡。新產(chǎn)品憑借卓越的GHz信號(hào)采集和分析能力，使虹科M5i系列旗艦產(chǎn)品再度升級(jí)。單通道和雙通道的新產(chǎn)品不僅擁有10GS/s的超快采樣率和12位垂直分辨率，其傳輸速度更是達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先的12.8GB/s（通過(guò)PCIe總線(xiàn)）。為實(shí)現(xiàn)最佳流速率，虹科數(shù)字化儀融合了16通道、Gen3和PCIe技術(shù)。數(shù)據(jù)采集后可直接傳輸至PC內(nèi)存進(jìn)行存儲(chǔ)，亦可發(fā)送到CPU和GPU進(jìn)行定制化的信號(hào)處理與分析。新產(chǎn)品的前端電路帶寬超過(guò)3GHz，板上內(nèi)存可達(dá)16GB（8GSamples）。這些卓越的功能使全新PCIe數(shù)字化儀卡成為工程師和科學(xué)家處理GHz范圍電子信號(hào)的強(qiáng)大工具。

超快速的10 GS/s采樣率，市場(chǎng)領(lǐng)先的高分辨率和流式傳輸速度使M5i數(shù)字化儀成為GHz信號(hào)采集和分析的最佳選擇

此次推出的12位分辨率數(shù)字化儀具有創(chuàng)新性，其動(dòng)態(tài)范圍也遠(yuǎn)超多數(shù)常規(guī)測(cè)試儀器。例如，新產(chǎn)品的分辨率是大部分使用8位模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字示波器的16倍。新增的分辨率顯著提升了信噪比測(cè)量時(shí)的精準(zhǔn)度，還使用戶(hù)能夠獲取和描述低分辨率設(shè)備經(jīng)常遺漏的信號(hào)細(xì)節(jié)。

新產(chǎn)品可處理多種信號(hào)，這其中包括通信、半導(dǎo)體測(cè)試、光譜學(xué)、光學(xué)系統(tǒng)和量子物理等領(lǐng)域。新產(chǎn)品的前端電路帶寬超過(guò)3GHz，全程可編程范圍區(qū)間為±200 mV 至±2.5 V并具有可變偏移。通常情況下，M5i數(shù)字化儀能夠在單脈沖或多波形記錄模式下進(jìn)行信號(hào)采集。多重記錄將板上內(nèi)存劃分為多個(gè)分區(qū)，即使在觸發(fā)率特別高的情況下也能獲得大量事件。它非常適合串行總線(xiàn)測(cè)試或使用刺激響應(yīng)的設(shè)備，例如LIDAR和RADAR系統(tǒng)。為了增加新產(chǎn)品的靈活性，板上存儲(chǔ)器就如同傳統(tǒng)的示波器一樣可以作為環(huán)形緩沖器使用，也可以作為FIFO緩沖器用來(lái)向PC持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。

為了獲取難以捕捉的信號(hào)，用于通道和外觸發(fā)輸入的觸發(fā)模式有很多。這些模式包括傳統(tǒng)的邊緣觸發(fā)，以及諸如Window、Re-Arm、Or/And (logical)、軟件和延遲等復(fù)雜的方式。觸發(fā)是將快速和準(zhǔn)確的波形數(shù)據(jù)與相關(guān)的觸發(fā)時(shí)間戳數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一起。前面板上有SMA連接器，用于通道輸入、時(shí)鐘與觸發(fā)器的輸入和輸出，以及四個(gè)多功能數(shù)字I/O線(xiàn)。額外提供的時(shí)鐘和觸發(fā)器連接能夠使卡和額外的數(shù)字化儀或其他的測(cè)量設(shè)備同步。

只要將新產(chǎn)品安裝在合適的PCIe插槽中，幾乎可以將任何一臺(tái)電腦瞬間變成強(qiáng)大的測(cè)量工具。這也打開(kāi)了使用最新CPU和GPU硬件進(jìn)行信號(hào)處理和分析的大門(mén)。這些存儲(chǔ)卡配備了在Windows或Linux操作系統(tǒng)上運(yùn)行所需的所有工具。軟件開(kāi)發(fā)工具包(SDK)幾乎可以使用任何主流編程語(yǔ)言，這其中包括C語(yǔ)言、C++、C#、Delphi、VB.NET、J#、Python、Julia、Java、LabVIEW和MATLAB。SDK包含所有所需的驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)以及編程示例。另外，如果客戶(hù)不想編寫(xiě)自己的代碼，虹科還提供了SBench 6 專(zhuān)業(yè)版。這可強(qiáng)大的軟件不僅幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)了完整的控制，還配有大量的數(shù)據(jù)顯示、分析、存儲(chǔ)和文檔功能。

M5i

M5i.33xx-x16系列數(shù)字化儀共有五種不同型號(hào)可選

虹科Spectrum的所有PCIe卡均可直接向CUDA GPU傳輸數(shù)據(jù)，并通過(guò)公司提供的SCAPP工具包(虹科Spectrum CUDA并行處理訪(fǎng)問(wèn))實(shí)現(xiàn)，非常兼具成本效益。SCAPP包括支持CUDA GPU的驅(qū)動(dòng)程序，并允許用戶(hù)開(kāi)發(fā)自己的處理流程。為了降低準(zhǔn)入門(mén)檻，SCAPP工具包中提供了可以修改和構(gòu)建的示例。它非常適合處理密集型數(shù)據(jù)的客戶(hù)，例如用于降噪的連續(xù)平均，或用于光譜分析的MPoint-FFTs。

新卡的另一個(gè)選項(xiàng)是板上求和平均(選項(xiàng)M5i.33xx-spavg)。平均是一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，可用于減少不必要的信號(hào)噪聲。同時(shí)，它可以提高測(cè)量分辨率，超越標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字化儀具備的12位性能，并提供更佳的動(dòng)態(tài)范圍和信噪比。該選項(xiàng)使用了卡上的板上FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)技術(shù)來(lái)平均波形，即使在完整的10GS/s采樣時(shí)。最終，這使新產(chǎn)品成為了市面上最快的信號(hào)平均解決方案之一，速度平均高達(dá)1500萬(wàn)事件每秒，由于事件之間的死區(qū)時(shí)間極短，不到40納秒!

首席技術(shù)官Oliver Rovini表示:“這些新推出的數(shù)字化儀卡代表了Spectrum儀器在技術(shù)方面的重大進(jìn)步。采樣率和帶寬的顯著提升使我們能夠開(kāi)拓更廣闊的市場(chǎng)。例如，當(dāng)更多的工程師和科學(xué)家需要獲取和描述GHz范圍內(nèi)的波形，或者邊緣速度為亞納秒的脈沖時(shí)，我們能給他們提供有力的支持。新產(chǎn)品易于使用且非常靈活，幾乎可以處理任何信號(hào)。它可能是來(lái)自反射激光源的低電平脈沖，也可能是涉及某種復(fù)雜調(diào)制技術(shù)的高速通信信號(hào)。”

與虹科Spectrum旗下所有產(chǎn)品一樣，M5I.3350-x16和M5i.3357-x16均享有五年質(zhì)保。我們的工程師團(tuán)隊(duì)將在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)為客戶(hù)提供免費(fèi)軟件和固件更新。M5i.33xx系列產(chǎn)品共有5款型號(hào)可選。用戶(hù)可以選擇單通道或雙通道，以及3.2GS/s、6.4GS/s或10 GS/s的采樣率，以及1GHz、2GHz或3 GHz的帶寬。