首先,數(shù)字化儀支持更多的輸入通道,,數(shù)字化儀單板多支持16通道(或更多),,如Spectrum公司利用Star-hub可以將16塊卡結(jié)合到一起可實(shí)現(xiàn)256通道的輸入。相比于通常少于8通道的示波器,,這是數(shù)字化儀的主要優(yōu)勢(shì)。
為什么要用數(shù)字化儀來(lái)代替示波器,?
數(shù)字化儀以小型規(guī)格的形勢(shì)提供多個(gè)通道,,對(duì)比8個(gè)通道的數(shù)字化儀與8通道示波器,你會(huì)發(fā)現(xiàn),,數(shù)字化儀是如此的小,,直接插到PC的PCIe插槽中就能使用。數(shù)字化儀的另一個(gè)比較優(yōu)勢(shì)就是,,相同通道數(shù)下的低功耗,。
另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是多個(gè)分辨率可供選擇。示波器大可提供8到12位的分辨率而快速數(shù)字化儀可提供8到16位的分辨率,。由于分辨率取決于帶寬的關(guān)系,,比較儀器時(shí)都是在相同帶寬的前提下。
如果你想把高吞吐量的數(shù)據(jù)傳到PC進(jìn)行處理,,那么數(shù)字化儀是佳的選擇,。PClex8總線接口如(Spectrum M4i)系列數(shù)字化儀能夠以3.4GB/s的速度通過(guò)PCIe總線傳輸數(shù)據(jù),而示波器通常使用傳輸速度相對(duì)較慢接口,,如USB,LAN,。這使得來(lái)自數(shù)字化儀的數(shù)據(jù)可用空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于來(lái)自于示波器的數(shù)據(jù)。所以需要進(jìn)行定制信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分析時(shí),,數(shù)字化儀就是儀器的好選擇,。
另一方方面,如果需要遠(yuǎn)程測(cè)量,,Spectrum的digitizerNETBOX提供LXI控制和數(shù)據(jù)傳輸功能,,使得這款數(shù)字化儀放置于離測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)很遠(yuǎn)的位置。如果需要觀看數(shù)據(jù)和控制儀器在一個(gè)安全房,辦公室,,或者具備LAN的公司其他地點(diǎn),,這款設(shè)備都是極其合適的。
數(shù)字化儀一款可擴(kuò)展的系統(tǒng)組件,??奢p易增加通道數(shù)量和加強(qiáng)數(shù)字化系統(tǒng)配置??筛幕蛟黾影蹇ǖ臄?shù)量,,可更改可用帶寬,采樣率,,記錄長(zhǎng)度,。對(duì)比示波器,數(shù)字化儀是一種具有相對(duì)固定配置的工具,。
表1:數(shù)字化儀和示波器的優(yōu)勢(shì)對(duì)比
數(shù)字化儀的哪些性能使其能夠代替示波器,?
現(xiàn)在有數(shù)百種不同數(shù)字化儀模塊和配置可供選擇。當(dāng)你確定了通道數(shù)和帶寬的基本問(wèn)題,,選擇一款數(shù)字化儀代替示波器就變的十分簡(jiǎn)單,。
首先要看采樣率,是固定的還是可選的,?示波器的采樣率是可選的,,能夠觀測(cè)不同頻率的信號(hào)。數(shù)字化儀代替示波器時(shí),,也應(yīng)具備相同的特征,。通常,采樣率應(yīng)為帶有快速邊沿的精確數(shù)字化波形帶寬的4到5倍,。Spectrum 數(shù)字化儀提供可編程的鎖相環(huán)(PLL),。另外,當(dāng)需要利用其他的信號(hào)源驅(qū)動(dòng)或同步采樣率時(shí),,可使用外部時(shí)鐘或外部比較時(shí)鐘,。
在不降低采樣率的情況下,采集通道內(nèi)存決定了長(zhǎng)記錄時(shí)間,,如Spectrum的M4i系列數(shù)字化儀多可提供4GSamples的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)存,。這大約是一個(gè)高端示波器大內(nèi)存的4倍。這意味著數(shù)字化儀在無(wú)需降低采樣率的條件下,,能夠記錄更長(zhǎng)時(shí)間的波形信息,,而降低采樣率會(huì)導(dǎo)致寶貴的時(shí)間分辨率損失。
將數(shù)字化儀當(dāng)做示波器使用也需要有個(gè)可變的前端配置,。Spectrum的M4i.44xx系列14位,、16位數(shù)字化儀可提供50歐姆和1歐姆的帶緩沖輸入和50歐姆信號(hào)完全輸入路徑,。兩種路徑都提供像示波器那樣的多種輸入范圍。
示波器能夠提供實(shí)時(shí),、分段的采集模式,。順序模式能夠分段使用采集內(nèi)存,并且多個(gè)事件能被捕獲,,同時(shí)降低采集的停滯時(shí)間(每個(gè)事件之間的重啟時(shí)間),。數(shù)字化儀通常能提供許多不同的采集模式。Spectrum的M4i系列數(shù)字化儀可提供環(huán)形緩沖模式(與示波器的實(shí)時(shí)采樣相同)FIFO或數(shù)據(jù)流模式,,多倍記錄模式(分段模式),,門(mén)采樣,ABA模式,。多采集模式的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速的重啟時(shí)間,。Spectrum M4i.22xx 8位數(shù)字化儀重啟時(shí)間只有80個(gè)采樣間隔(i.e.16ns在5GS/s時(shí)),這個(gè)時(shí)間短于大多數(shù)示波器的1us重啟時(shí)間,。這些不同的采樣模式能夠使用戶在不同的應(yīng)用時(shí)通過(guò)配置數(shù)字化儀來(lái)充分利用采樣內(nèi)存,。
帶有外部時(shí)間的觸發(fā)同步數(shù)據(jù)采集,有效的使用數(shù)字化儀非常靈活運(yùn)用設(shè)備的觸發(fā)功能,,基于信號(hào)斜率和電平的邊沿觸發(fā)時(shí)大多說(shuō)數(shù)字化儀的標(biāo)準(zhǔn)方式,,也有一些是門(mén)觸發(fā)模式。觸發(fā)源可以為采集通道輸入和多種外部觸發(fā)輸入,。理論上,,將為靈活的輸入觸發(fā)方式與極短的重啟時(shí)間結(jié)合到一起,,將會(huì)產(chǎn)生優(yōu)的觸發(fā)狀態(tài),。
數(shù)字化儀的核心優(yōu)勢(shì)之一是將數(shù)據(jù)快速傳入計(jì)算進(jìn)行分析和處理的能力,F(xiàn)IFO模式下,,數(shù)字化儀實(shí)現(xiàn)在數(shù)字化儀緩沖內(nèi)存和PC內(nèi)存之間連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸,。集成了的PCI Expressx8 Gen2接口數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)3.4GB/s,而大多數(shù)示波器使用的是LXI或USB接口,相比于PCIe,其將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的速度是非常慢的,。將數(shù)字化儀的數(shù)據(jù)流能力與一個(gè)快速存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合(如一個(gè)基于RAID磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器單元),,使得數(shù)字化儀能后應(yīng)用到需要存儲(chǔ)長(zhǎng)時(shí)不間斷波形記錄的工程中,系統(tǒng)能夠輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天的連續(xù)記錄,。
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