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Ethernet/LXI接口,，16位數(shù)字化儀,，單端/真正差分輸入

數(shù)字化儀硬件

在DigitizerNETBOX內(nèi)部安裝已經(jīng)被成功證明了的Spectrum數(shù)字化儀的硬件部分,。它可以提供高質(zhì)量的模擬部分和多功能的信號采集模式,，如單發(fā),、FIFO,、多倍記錄,，門采樣和ABA模式。DigitizerNETBOX配有4/8通道,、512MSamples (1GB)采樣內(nèi)存,，或16通道2×512MSamples采樣內(nèi)存。

模擬輸入

可以采用16個同步模擬輸入,，多個輸入量程可選,，偏執(zhí)程控，50 Ω輸入阻抗,，單端或者真正差分,。

LXI設備

DigitizerNETBOX是一款完全的LXI設備，它能夠顯示設備本身狀態(tài)和當前數(shù)據(jù)采集信息,。它為IVI系列數(shù)字化儀提供了一個IVI兼容接口,。

 

簡易的設備

• 與標準BNC信號接口易于互聯(lián)ü

  已驗證的強大的數(shù)字化儀硬件配置

• GBit Ethernet/LXI 設備

• SBench——一款包含專業(yè)的瞬態(tài)數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)流軟件

• 桌面或者19寸機架式安裝

• 工作站或筆記本電腦直接存儲

• 非常易于集成到實驗室或現(xiàn)場的LAN中

 

SBench 6——強大的數(shù)據(jù)采集和分析軟件

DigitizerNETBOX可以與Spectrum的軟件SBench6配合使用。Box中已經(jīng)安裝了一個專業(yè)的使用授權(quán),。SBench 6支持該設備的所有標準特點,，它有多種顯示窗口，和分析,、導出文檔功能,。

 ü可以應用在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8環(huán)境使用
ü界面易用，可拖放,，?？看翱冢h(huán)境菜單,。
ü可顯示模擬和數(shù)字信號,，X-Y軸，頻域信息和延展信號
ü可處理幾個GB的數(shù)據(jù)
ü快速數(shù)據(jù)預覽功能

 

Ethernet連接

DigitizerNETBOX可以輕松連接標準GBit的Ethernet連線或使用工業(yè)級的Ethernet布線,。DigitizerNETBOX可以連接主機或者放置在測試現(xiàn)場LAN環(huán)境中的某個位置,。

 

19寸機架安裝

為了集成進入大型系統(tǒng)，可以將為DigitizerNETBOX訂購一個19寸安裝前面板進行機架安裝。

 

時間戳

所有觸發(fā)時間都可以標記時間戳,，精度為1 Sample,。 時間戳的基準信號可以來自GPS也可以來自IRIG-B接收器。

 

觸發(fā)信號

每一個通道都可以是一個觸發(fā)源,，并使用幾種不同的觸發(fā)模式,。此外，還有兩種外部觸發(fā)輸入,。所有的觸發(fā)源（內(nèi)部和外部）都可以使用“邏輯或”與“邏輯與”組合起來,。一個外部觸發(fā)連接器也可以被用作觸發(fā)輸出。

時鐘信號

DigitizerNETBOX既可以采用內(nèi)部時鐘,，也可以使用外部時鐘,，或者使用一個外部時基鐘（例如10MHz）。內(nèi)部時鐘提供了一個精準的步長,，使得系統(tǒng)可以執(zhí)行多種不同的測量任務。

 

DigitizerNETBOX的特點

所有Spectrum的Digital BOX都基于同步原則設計的,。每個通道都有獨立的放大器和A/D轉(zhuǎn)換器,。所有與輸入通道相關(guān)的設置都可以單獨編程完成。相對于共享一個A/D的多通道數(shù)據(jù)采集卡（輪詢采樣）,，Spectrum的產(chǎn)品更為負責,，且具備如下的優(yōu)勢：

ü所有通道可同時保持大采樣速率

ü各通道之間無相位延時

ü獨立輸入放大器保證相鄰通道間串擾小

ü無需插值補得而獲得直接的采樣數(shù)據(jù)

 

瞬態(tài)獲取/環(huán)緩沖模式

DigitizerNETBOX的標準模式是環(huán)形緩沖模式。在這種模式中,，數(shù)據(jù)不斷地寫入緩沖區(qū)內(nèi),，直到一個觸發(fā)時間的產(chǎn)生。事件發(fā)生了,，后置觸發(fā)器的值被記錄下來,，使得前置和后置觸發(fā)數(shù)據(jù)被獲取。觸發(fā)事件后,，也可以直接讀取所獲得的數(shù)據(jù),，即使數(shù)據(jù)采集還在進行中。

FIFO模式

   FIFO模式用作DigitizerNETBOX和PC內(nèi)存或硬盤之間連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)交換,。它完全使用板載的內(nèi)存作為真正的FIFO緩存,，使得數(shù)據(jù)交換非常可靠,。數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)進行交換,，而無需用戶進行任何特殊設置。

 

多倍記錄

多倍記錄模式允許獲取多個觸發(fā)事件而無需重啟硬件,。板載內(nèi)存被分割成若干個存儲片段,，每個片段存儲一個觸發(fā)事件。存儲片段大小和前置、后置觸發(fā)設置可以自由定義,。小的Re-arming時間和FIFO模式的結(jié)合,，使得該模式可以輕松應對幾乎所有的測量任務。

 

門采樣

使用門采樣,，數(shù)據(jù)采集受到一個外部門信號的控制,。當門信號達到一個預先設定好的等級時才進行數(shù)據(jù)采集。每個門信號之前和之后,，預先設定好的一定數(shù)量的數(shù)據(jù)樣本被采集,。門控采樣可以與時間戳相結(jié)合，用來對門信號片段進行時間校準定位,，確定每個門信號的長度,。

ABA模式

ABA模式與多倍記錄模式相類似。不過在采樣片段之間加入了一些低速采樣的片段,，例如用作監(jiān)控目的的,。ABA模式工作方式類似于數(shù)據(jù)記錄器與設備內(nèi)部瞬態(tài)記錄器的組合。

內(nèi)部時鐘

DigitizerNETBOX使用高精度PLL產(chǎn)生采樣時鐘,。該設備功能強大,，允許采樣速率以精準的步長來設置，這對比與市場上大量其他產(chǎn)品只能以固定步長進行工作,。

 

外部時鐘

時鐘連接器可以被用作輸入或者輸出,。你或者可以直接輸入采樣時鐘，或者用該信號作為內(nèi)部PLL的基準信號,，進而產(chǎn)生高質(zhì)量的采樣信號,。

 

時間戳

對于每一個有效的觸發(fā)，觸發(fā)事件的時間位置被存儲在外部存儲器中,。時間戳與記錄的時間起點相關(guān),，與一個定義的零時刻相關(guān)，或者與一個外部的時鐘或GPS接收器相關(guān),。這些信號可以用一個時間戳基準輸入引入,。時間戳模式與FIFO模式完全兼容。

外部觸發(fā)

DigitizerNETBOX擁有兩個獨立的外部TTL觸發(fā)電平輸入端,?？梢詮闹羞x擇一個作為觸發(fā)輸出。觸發(fā)輸入可以使用許多不同的觸發(fā)模式來觸發(fā)采集卡,，如上升或下降沿觸發(fā),、或當與其他觸發(fā)信號一起使用時作為門控信號。還可以定義一個必須達到的小或者大脈寬來觸發(fā)數(shù)據(jù)采集,。

 

通道觸發(fā)

除了專用的觸發(fā)連接器外,，也可以在每個通道設置獨立的觸發(fā)條件,。觸發(fā)引擎可以檢測邊界、等級和窗口觸發(fā),。一個re-arm等級也可以用來在噪聲信號時的錯誤觸發(fā),，用尖峰觸發(fā)來檢測信號的突變。還可以使用脈寬來定義小或大時長,。

所有的通道觸發(fā)和外部觸發(fā)都可以使用“邏輯或”和“邏輯與”組合成更加復雜的觸發(fā)條件,。

 

可編程輸入放大器

為了完全使用的分辨率，DigitizerNETBOX每一通道都可以獨立設置為八個輸入電壓范圍之一,。另外,，每個通道都有可編程的終端和信號偏移。該偏移與輸入信號范圍完美結(jié)合,，使得每一通道的信號可以與外界真實信號完美匹配,。

差分輸入

輸入信號可以通過軟件設置在單端輸入和真正的差分輸入之間切換。和普通的偽差分輸入不同,，偽差分輸入只允許輸入單一的接地信號,。真正的差分輸入允許輸入兩路相位互補的差分信號。尤其在使用高分辨率的數(shù)模轉(zhuǎn)換器時,，使用真正的差分信號可以極大地減少存儲信號的噪聲與畸變,。

 

可選擇數(shù)字輸入

該選項可以采集另外的16/32路與模擬信號同相位的同步數(shù)字信道。該數(shù)字信號可以用軟件命令多路復用為一路模擬信號,，可以使用的一些命令格式為

ü每16個數(shù)字輸入可以取代一個模擬輸入

ü每兩路數(shù)字輸入可以多路復用為一路模擬輸入,，模擬量的分辨率降為14位

ü每四路數(shù)字輸入可以多路復用為一路模擬輸入,，模擬量的分辨率降為12位

該種格式不適合DN2.46x,。

板載校準

所有的電子元器件都會受到外界的影響，都會老化,。因此,，其性能也會隨著時間的變化而有所變化。在高精度的數(shù)據(jù)采集卡中,，這將導致信號偏移和增益的誤差,，并隨著使用時間的增加而增加。為了校正這些誤差,，在用戶的要求下,，板載校準被用來解決這個問題。這個功能將根據(jù)一個內(nèi)部專用的高精度源對放大器進行校正,。校正數(shù)據(jù)將被永久保存在板載EEPROM中,，并將在未來數(shù)據(jù)采集時自動調(diào)用。

 

SBench 6

這款易用的軟件提供方便和快速的數(shù)據(jù)采集功能,，可分析幾個GB的模擬和數(shù)字信號,，并有強大的數(shù)據(jù)導出功能,。SBench 6 是一款強大的，直觀的交互式測量軟件,。除了能夠立刻開展測量工作外,，它無需編程，SBench將硬件設置,，數(shù)據(jù)顯示,，示波器，瞬態(tài)記錄器,，分析功能和導出功能集成在一個易用界面之下,。

ü可以在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8上使用

ü可以在Linux KDE/GNOME上使用

ü快速數(shù)據(jù)采集并支持磁盤陣列

ü可采集和處理幾個GB的數(shù)據(jù)

ü可顯示模擬信號，X-Y軸信號,，圖形記錄器和頻域信息

ü綜合的分析功能

ü導入和導出過濾器

ü增強的光標功能

ü快速數(shù)據(jù)預覽功能

ü先進的拖放功能

ü基于線程的程序結(jié)構(gòu),，優(yōu)化后可支持多處理器技術(shù)

ü易用的停靠窗口和環(huán)境菜單,。

 

設置窗口

DigitizerNETBOX中所有的硬件設置都能夠通過精巧的選項卡設置窗口進行設置,。無論何時，只要需要配置窗口的完全配置,，所有的設置窗口都可以?？俊］斎胄盘柨梢赃M行尺度變化并給與一個單獨的單位來顯示實際測量的真實值,，補償傳感器的一些特性,。這個尺度變化和單位可以在整個軟件中進行使用，在顯示屏上或者在計算結(jié)果中,。當任何時候需要對工具欄和快捷方式進行個性化的設置時,，SBench 6的外觀和感覺可以通過配置助手來進行設置。每一個布局都可以單獨存儲下來供以后的SBench 6的場景使用,。

數(shù)據(jù)存儲

SBench 6 可以控制數(shù)據(jù)是和PC內(nèi)存進行交換還是與硬盤進行交換,。數(shù)據(jù)流引擎支持不同數(shù)據(jù)存儲的二進制格式。這就消除了數(shù)據(jù)采集結(jié)束后的費時的格式轉(zhuǎn)換過程,。數(shù)據(jù)文件即使在數(shù)據(jù)寫的過程中也可以分解成為小文件,。SBench 6優(yōu)化后可以處理幾個GB的數(shù)據(jù)文件。該技術(shù)使得SBench 6可以處理4GB的板載內(nèi)存數(shù)據(jù)和幾個GB的硬盤數(shù)據(jù),。

 

FFT分析和顯示

使用FFT分析可以將軟件的示波器功能轉(zhuǎn)變成頻譜分析儀的功能,。FFT將信號從時域轉(zhuǎn)換到頻域。輸入信號可以經(jīng)過不同的窗信號進行加權(quán),，如漢寧窗,，海明窗，布萊克曼窗等,。結(jié)果繪制的FFT曲線可使用dBc,dBFS, dBuV,dBm或純電壓,。FFT的結(jié)果可用作繼續(xù)計算信噪比,，總諧波失真，大值等其他參數(shù),。

 

常規(guī)計算和測量結(jié)果

一個特殊的信息窗口將在顯示窗口內(nèi)的光標位置顯示擴展信息,。每個光標可以鎖定一個信號并顯示信號的值。使用兩個光標可以獲得一些簡單的測量公式,，點擊鼠標一下后,，將可以使用任何信號的其他常規(guī)計算。使用的信號可以是任何已獲取信號,，任何加載信號,，甚至是新近計算出來的信號，如FFT,，允許完全的嵌套計算,。計算區(qū)域可以選擇為信號整體，顯示窗口類的局部區(qū)域,，或兩個光標定義的片段區(qū)域,。

驅(qū)動和示例

DigitizerNETBOX可以在32位或64位的Windows或Linux系統(tǒng)中使用。從Windows XP和Linux核2.6開始,。以太網(wǎng)通信被包括在標準的頻譜庫中,，使得對所有本地安裝的硬件進行編程非常的容易。DigitizerNETBOX只需一個按鍵就可以在Spectrum控制中心下被識別,。所有Spectrum文本例程均可被DigitizerNETBOX訪問：C/C++, Visual Basic, Delphi, C#, J#, VB.NET, Python和LabWindows/CVI.

 

Labview

Labview-這個測量應用中常用的圖形化編程語言,，Spectrum的數(shù)字化儀硬件使用了專用的Labview驅(qū)動，能夠被Labview完美支持,。將不同的功能組合成功能塊在Labview中使用,。Labview驅(qū)動程序包包括了幾個不同的動態(tài)鏈接庫和一些公開的VI程序，展示驅(qū)動程序的使用,。除了這些庫函數(shù)之外,，所有的驅(qū)動函數(shù)都可以被直接調(diào)用,。Labview驅(qū)動支持從6.0到現(xiàn)版本的所有Windows版本,。所有新發(fā)布的產(chǎn)品都將安裝在我們的測試系統(tǒng)上，所有的例程都將立即升級到新版本,。

IVI驅(qū)動

作為LXI標準的一部分,，DigitizerNETBOX同樣支持IVI類的驅(qū)動，IVI數(shù)字化儀和IVI示波器,。IVI驅(qū)動允許用戶使用同一軟件界面訪問一種功能的設備,，不管該設備采用哪家的硬件。這將使得采用一種支持IVI驅(qū)動的軟件去訪問市場上不同數(shù)字化儀和示波器成為可能,。

 

Matlab

Matlab從5.0版本開始被支持,。Windows和Linux的版本均被支持,。Matlab驅(qū)動包含一系列的Mex文件來訪問Spectrum的庫和一組m文件的例程。硬件的所有特點均可以被訪問,。還可以提供Simulink快速訪問Spectrum采集卡,。Matlab對于DigitizerNETBOX的訪問只需要Matlab基礎的版本即可，其他工具箱,，如數(shù)據(jù)處理工具箱則不需要,。

 

技術(shù)細節(jié)

模擬輸入

分辨率	16位
通道選擇	1/2/4/8/16
偏移誤差	≤輸入范圍的 0.1%
增益誤差	≤增益范圍的 0.1%
過壓保護	DN2.46x: ±30 V所有范圍 DN2.49x: ±5 V (≤ 1V范圍), ±50V (> 1V范圍)
可編程輸入范圍	DN2.46x: ±50mV, ±100mV, ±250mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V DN2.49x:±200mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V
可編程輸入偏移	DN2.46x: ±5V 單端范圍 < ±10V DN2.49x: ±100%輸入范圍
竄擾@500Hz	DN2.46x: ≤-110 dB, 50Ω終端 DN2.49x:TBD
輸入阻抗	DN2.46x:1MΩ接地 DN2.49x:50Ω/1MΩ

 

時鐘

外接時鐘阻抗	50Ω /5kΩ
時鐘模式	Int. PLL/Quartz, Ext. Direct/Divided, Ref. Clock
內(nèi)部時鐘范圍	1kS/s到大采樣時鐘
內(nèi)部時鐘精度	≤ 20ppm
內(nèi)部時鐘間隔	< 1%范圍 (1M, 100k, 10k, ...)
參考時鐘輸入范圍	≥1.0MHz≤125.0MHz
外部時鐘相對內(nèi)部時鐘延時	5.4 ns
時鐘輸出	TTL電平，可驅(qū)動50Ω負載
時鐘輸入	3.3V LVTTL矩形波

 

 

環(huán)境和物理細節(jié)

接頭類別（模擬輸入,，時鐘,，觸發(fā)）	BNC
GBit以太網(wǎng)接頭	RJ-45
尺寸	365 毫米x 265毫米 x 87毫米 (2 U)
工作溫度	0°C-50°C

 

觸發(fā)

觸發(fā)源	通道，外部,，邏輯與,，邏輯或
通道觸發(fā)分辨率	14位
內(nèi)部觸發(fā)精度	1Sample
多倍，門控：Re-arming時間	<4samples
大片段個數(shù)	無限制
大前置觸發(fā)	8176Samples
外部觸發(fā)類型	3.3VLVTTL兼容
外部觸發(fā)	可編程50Ω/5kΩ阻抗
觸發(fā)輸出	TTL電平,，可驅(qū)動50Ω負載

 

動態(tài)特性

	DN2.462-xx	DN2.464-xx	DN2.465-xx	DN2.491-xx	DN2.496-xx
大采樣時鐘	200 kS/s	1 MS/s	3 MS/s	10 MS/s	62.5 MS/s
-3dB帶寬	>100kHz	>500kHz	>1.5MHz	>5MHz	>30MHz
零噪聲級	<8μVrms	< 17μV rms	<30μV rms	< 55μV rms	<76μV rms
測試采樣率	200kS/s	1MS/s	3MS/s	10MS/s	62.5MS/s
測試信號帶寬	10kHz	10kHz	10kHz	1MHz	1MHz
SNR(dB)	91.5dB	90.7dB	82.5dB	77.0dB	74.5dB
THD (dB)	-101.7dB	-100.8dB	-90.1dB	-82.9dB	-83.2dB
SFDR(dB)	111.5dB	111.2dB	105.5dB	94.5dB	94.0dB
ENOB(SNR)	14.9	14.7	13.4	12.5	12.0
ENOB(SFDR)	14.8	14.6	13.3	12.3	12.1

 

型號概述和選擇

	單端輸入	差分輸入	采樣速率
DN2.462-04	4	4	200kS/s
DN2.464-04	4	4	1MS/s
DN2.465-04	4	4	3MS/s
DN2.491-04	4	2	10MS/s
DN2.496-04	4/2	2/2	30MS/s /60MS/s
DN2.462-08	8	8	200kS/s
DN2.464-08	8	8	1MS/s
DN2.465-08	8	8	3MS/s
DN2.491-08	8	4	10MS/s
DN2.496-08	8/4	4/4	30MS/s/60MS/s
DN2.462-16	16	---	200kS/s
DN2.464-16	16	---	1MS/s
DN2.465-16	16	---	3MS/s
DN2.491-16	16	8	10MS/s
DN2.496-16	16/8	8/8	30MS/s/60 MS/s

 

DN2.xxx-1x2GS	內(nèi)存升級至2GSample, 4或8通道
DN2.xxx-2x2GS	內(nèi)存升級至2×2GSample,16通道
DN2.49x-Dig16 / DN2.49x-Dig32	另外的16/32路與模擬信號同相位的同步數(shù)字信道,。數(shù)字輸入可以取代或者多路復用為一路模擬信號，降低了模擬信號的分辨率,。8或16通道
DN2.xxx-DC12	12V直流電源,，接受9-18V直流輸入
DN2.xxx-DC24	24V直流電源，接受18-36V直流輸入
DN2.xxx-Rack	19村機架式地盤

 

型號概述和選擇

	單端輸入	差分輸入	采樣速率
DN6.59-24	4	4	20MS/s
DN6.59-32	4	4	20MS/s
DN6.59-40	4	4	20MS/s
DN6.59-48	4	2	20MS/s
DN6.59-24	4/2	2/2	40MS/s
DN6.59-32	8	8	40MS/s
DN6.59-40	8	8	40MS/s
DN6.59-48	8	8	40MS/s
DN6.59-24	8	4	80MS/s
DN6.59-32	8/4	4/4	80MS/s-125MS/s
DN6.59-40	16	---	80MS/s-125MS/s
DN6.59-48	16	---	80MS/s-125MS/s