模块任意波形发生器

总览Zurich Instruments 苏黎世 HDAWG 750 MHz 任意波形发生器 拥有同类产品中最高的通道密度，其设计旨在实现高级的信号发生功能，带宽高达 750 MHz 。HDAWG 拥有 4 或 8 个直流耦合单端模拟输出通道，输出垂直分辨率为 16 位。每个模拟输出有两个可切换模式，直接模式（最高带宽和超低噪声）和放大模式 (最高输出幅值为 5 Vpp)。至多 18 台 HDAWG 可以通过我们的可编程量子系统控制器 PQSC 实现时间同步。LabOne 提供了先进的编程理念，它结合了 AWG 的高性能、灵活性和函数发生器的易用性。使用 LabOne 用户界面 (UI) 以及适用于 LabVIEW™ 、.NET、MATLAB、C 和 Python 的 API，用户可以轻松实现自动化测量以及快速整合 HDAWG 至现有控制环境。技术参数应用量子计算雷达/激光雷达核磁共振谱 (NMR) 和电子顺磁共振谱 ( EPR) 半导体器件测试磁共振成像 (MRI) 和电信应用中的多输入多输出(MIMO) 技术参数任意波形发生器通道数14 (HDAWG4) 或 8 (HDAWG8)垂直分辨率16 位每个通道的波形存储器64 MSa；500 MSa（使用 HDAWG-ME 选件）定序器最大长度8192 条指令波形粒度16 个样本最小波形长度32 个样本定序器时钟频率采样率除以 8定序器指令（播放）播放波形（单通道或多通道），播放波形片段（起始样本索引和分段长度），播放来自库的波形（DIO 输入状态），中断波形回放定序器指令（其他）等待常量、等待触发、设置/获取触发状态、设置/获取 DIO 状态、整型变量运算（加、减、逻辑运算）、更改振荡器频率/相位（实时）、更改其他仪器设置（非实时）定序器控制结构重复（1 到 223-1 或无穷大），条件分支（多分支）波形信号输出接口类型SMA输出阻抗50 Ω输出耦合DC输出模式放大输出，直接输出输出幅度范围（50 Ω）0.2 Vpp 到 5.0 Vpp（放大）0.8 Vpp（直接）输出幅度精度±(1% 幅度设置范围 + 5 mVpp) (放大, 50 Ω)输出幅度分辨率 0.1 mV偏置电压0.5 × 峰峰值电压, 最大 ±1.25 V (放大, 50 Ω)0 V (直接)偏置电压精度±(1% 幅度设置范围 + 5 mV)相位噪声 -135 dBc/Hz (放大, 1 Vpp, 100 MHz, 偏移 10 kHz) -148 dBc/Hz (放大, 1 Vpp, 100 MHz, 偏移 1 MHz) -135 dBc/Hz (直接, 0.5 Vpp, 100 MHz, 偏移 10 kHz) -148 dBc/Hz (直接, 0.5 Vpp, 100 MHz, 偏移 1 MHz)波形输出周期抖动3 ps RMS (方波, 150 MHz)电压噪声（ 200 kHz）35 nV/√Hz (放大, ±2.5 V 范围, 高阻)12 nV/√Hz (直接, 高阻)均方根 (RMS) 电压噪声(积分范围： 100 Hz 到 600 MHz)320 µVrms (放大, ±2.5 V range, 50 Ω)100 µVrms (直接, 50 Ω)时域和频域特性输出带宽 (-3dB, 校准 sin(x)/x 滚降后)0 - 300 MHz (放大, ±2.5 V 范围)0 - 750 MHz (直接)采样率100 MSa/s 至 2.4 GSa/s采样率除法器20 to 213内部采样时钟分辨率7 位上升时间 (20% 至 80%)450 ps (0.2 V , 放大, ±0.4 V 范围)800 ps (1 V, 放大, ±2.5 V 范围)1100 ps (5 V, 放大, ±2.5 V 范围)300 ps (0.8 V, 直接)550 ps (1 V, 放大, ±1.5V 范围)过冲 1%触发输出延迟 50 ns (限于成对输出信号 1&2, 2&4, 5&6, 7&8 并使用时序指令 playWaveDigTrigger) 180 ns (使用时序指令 waitDigTrigger)通道间偏移 200 ps偏移调节范围10 ns时偏移节精度 10 ps (使用 HDAWG-SKW 选件) 0.42 ns or 1 个采样时钟周期 (无 HDAWG-SKW 选件)标记和其他输出标记输出1 个/通道, SMA (前面板), 2 标记比特/波形标记输出阻抗50 Ω标记输出上升/下降时间300 ps (20/80%)标记输出周期抖动60 ps 峰峰值 (方波, 100 MHz)标记输出偏移调节范围：-23 至 30 ns (最高采样率)分辨率：~10 ps (最高采样率, 取决于设置)采样时钟输出后面板 SMA采样时钟输出幅度0.8 Vpp (2.4 GHz, 50 Ω)2.0 Vpp (1.0 GHz, 50 Ω)参考时钟输出后面板 SMA参考时钟输出阻抗50 Ω, AC 耦合参考时钟输出幅度1 Vpp (100 MHz, 50 Ω)参考时钟输出频率100 MHz (内部参考模式)10 / 100 MHz (外部参考模式)参考时钟输出抖动260 fs RMS, 由相位噪声积分导出 (12 kHz 至 200 MHz 频率偏移范围)输入触发输入每个通道 1 路输入，前面板配有 SMA 接口触发输入阻抗50 /1 kΩ触发输入幅值范围± 5 V (50 Ω)± 10 V (1 kΩ)触发输入阈值范围± 5 V (50 Ω)± 10 V (1 kΩ)触发输入阈值分辨率 0.4 mV触发输入阈值迟滞 60 mV触发输入最小脉冲宽度5 ns触发输入最高运行频率300 MHz采样时钟输入后面板 SMA参考时钟输入后面板 SMA参考时钟输入阻抗50 Ω, AC 耦合参考时钟输入频率10 / 100 MHz参考时钟输入幅度-4 dBm 至 +13 dBm振荡器和时钟内部时钟类型TXCO内部时钟老化±0.8 ppm/年内部时钟短期稳定度0.0001 ppm (1 s)内部时钟初始精度±1 ppm内部时钟温度稳定度±0...3 ppm (–20°C 至 +70°C)内部时钟相位噪声-105 dBc/Hz (偏移 100 Hz)-125 dBc/Hz (偏移 1 kHz)最大额定值波形损伤阈值-1.2 V / +1.2 V (直接)-6 V / +6 V (放大)标记损伤阈值-0.7 / +4 V触发损伤阈值-11 V / +11 V (1 kΩ 输入阻抗)-6 V / +6 V (50 Ω 输入阻抗)参考时钟输入损伤阈值-4 V / +4 V (DC)+13.5 dBm (AC, DC 偏置 0 V)参考时钟输出损伤阈值-4 V / +4 V (DC)采样时钟输入损伤阈值-4 V / +4 V (DC)+13.5 dBm (AC, DC 偏置 0 V)采样时钟输出损伤阈值-4 V / +4 V (DC)MDS 输入/输出损伤阈值-0.7 / +4 VDIO 输入/输出损伤阈值-0.7 / +4 V (默认设置 3.3 V CMOS/TTL)连接接口和其他数字输入输出 (DIO)VHDCI 68 针母头，32 位, 配置为输入或输出, 3.3 V TTL主机连接接口LAN/Ethernet, 1 Gbit/sUSB 3.0, 5 Gbit/s主机内存要求4 GB+主机处理器兼容 SSE2 指令。如: AMD K8 (Athlon 64, Sempron 64, Turion 64, etc.),AMD Phenom, Intel Pentium 4, Xeon, Celeron, Celeron D,Pentium M, Celeron M, Core, Core 2, Core i5, Core i7, Core i3, Atom操作系统详见 LabOne 兼容性物理特性尺寸43.0 × 23.2 × 10.2 cm16.9 × 9.2 × 4.0 英寸，适用于 19 英寸机架重量4.6 kg；10.2 磅交流电源线100-240 V (±10%)，50/60 Hz工作温度+5 °C 到 +40 °C工作环境IEC61010，室内工作，安装类别 II，污染等级 2工作海拔最高 2000 米 These specifications have been translated from English. Please note that the official reference for product specifications is always the user manual.

高速任意波发生器（arbitrary waveform generator）是专业为光纤调制器驱动,RF测试,射频测试而设计的任意函数发生器和脉冲发生器,它提供8GSa/S的采样频率。这款高速任意波发生器查分输出最小上升沿时间这款高速任意波发生器提供RS232远程控制接口，可通过计算机上传或下载波形。高速任意波发生器还具有固定存储器，非易失存储器用于保留波形，前部面板提供3个按钮供用户自由选择波形。高速任意发生器能够在开机时无波形输出，然后直接从高速数模转换器输出波形，连接50欧姆负载后，差分信号提供+/-500mV电流输出。这套高速任意波发生器还具有降低UHF时钟噪音的功能，具有额外的低带通滤波器件供选择。高速任意波发生器参数触发要求：5V, 50Ohm, 10ns 脉宽上升沿下降沿时间:负载：欧姆差分脉宽：100ns采样速率：8GSa/s采样数：800个（1600Bytes)抖动：10ps RMS (5V 触发，2ns上升沿）PRF:100KHz输出脉冲幅度：~0.5V，平衡输出接口：RS232, 9600Baud电源：100-240VAC， 30VA

总览苏黎世 UHFAWG 双通道 600 MHz 任意波形发生器将信号生成和检测集成在一台仪器中，为脉冲测量提供了功能全面的系统。先进的 AWG 编程理念方便用户在 600 MHz 双通道上自定义输出信号。可选的检测方式包括多路高速解调器、 脉冲计数器、 Boxcar 平均器和 数字转换器。AWG 信号的组成和调制功能可保证信号的相位相干性，满足苛刻测量环境的要求。基于内部测量结果的序列分支能够以前所未有的速度实现前馈协议，使其适用于量子纠错、核磁共振波谱等应用。 技术参数应用电路量子电动力学量子技术：量子通信、半导体自旋量子、量子点、射频反射测定法离子阱实验核磁共振波谱/电子顺磁共振波谱雷达/激光雷达混合信号设备测试扫描振动测量啁啾脉冲频响分析仪（无泄漏 FFT）频带激励扫描探针显微镜电泵浦探针特点UHFAWG 有两个 600 MHz 的信号输出通道，可输出任意波形，每通道 128MSa 存储深度。 LabOne 用户界面提供高级的编译器，集成了波形生成与编辑、定序和配置仪器的功能，简化了输出信号的流程。点击此处了解更多关于 AWG 编程的设计思想。与此同时，UHFAWG 也具备两个 600 MHz 的信号输入通道，以及一套同步和异步检测的工具。交叉触发功能使 AWG 与内部检测单元可相互触发，取代了以前传统测量系统中的仪器间触发，不必将信号检测的仪器和信号生成的仪器用复杂的同步方法同步。从以下例子可以看出，单独一个 AWG 程序就可以控制整个测量过程。Screenshot of a HDAWG programLabOne 定序器编辑窗口中的 AWG 程序可控制波形输出、多数字位数字输出以及动态改变载波频率。Plots Output Signal这些模拟和数字 AWG 信号是这个程序生成的。数据采集（零差检测）与信号生成是同步进行的。LabOne 用户界面提供广泛的测量和分析软件包：使用参数扫描仪可以直观的表征 AWG 的参数（如波形幅值、延迟或载波频率和相位）对测量结果的影响。通过绘图仪可以看到连续流盘的测量数据，从而可以密切观测 AWG 信号对测量结果的影响。使用内置示波器或软件触发功能来触发记录数据，匹配 AWG 测量中经常用到的脉冲测量特征。提供Python、LabVIEW、MATLAB 和 C 语言的 LabOne 编程接口 (API) ，以便于快速集成到现有的控制软件中。波形生成、调制和啁啾信号UHFAWG 提供两种输出模式：在直接输出模式下，波形直接输出到直流耦合的信号输出口。128 MSa 存储深度和 14 位垂直分辨率，1.8 GSa/s数模转换生成高分辨率脉冲波形，可重现各种设备测试条件或补偿信号传输中出现的失真。在调幅模式下，每个 AWG 通道可以产生包络信号，施加在用内部振荡器生成的正弦信号上。通过 AWG 序列编辑器与脉冲包络，就可优化相位相干脉冲序列的生成，不需要上传完整的波形。这既能节省时间，又能增加吞吐量。在相位或频率需要频繁调谐时，载波参数可变就能发挥很大的作用。在需要用到 600 MHz 全带宽和长脉冲序列的应用（如 核磁共振波谱）中，用户可以用低采样率来定义包络信号，远低于最终信号的的采样率，减少波形占用存储。 点击这里了解关于 AWG 调制和触发功能的更多信息。UHF-MF 多频选件可进一步增强调制功能。它可以实现脉冲序列中最多 8 个频率的快速切换及精确的通道间相位控制，是外部 I/Q 混频的理想选择。UHFAWG 的内部振荡器同时为信号生成和信号检测提供参考信号，可在脉冲雷达等应用中进行相位测量。每通道可提供两个数字标记信号，其时间分辨率与直接输出模式和调幅模式中的模拟信号相同。UHFAWG 为扫描振动测量、高 Q 值谐振器测试、频带激励扫描探针显微镜或雷达提供了新的啁啾信号生成方式。直接输出的周期性啁啾信号可用于快速、高分辨率的频率响应测量。调幅模式与 UHF-MF 选件相结合，可生成以振荡器（可自由控制的）频率为中心的啁啾信号（例如在锁相环中）。最后，通过 AWG 序列编程器扫描振荡器频率，无需波形存储即可生成长段啁啾信号。检测方案UHFAWG 仪器可与仪器内的多种检测单元结合使用：多路解调器能够以一流的 5MHz 测量带宽对脉冲射频测量进行相敏检测。脉冲计数器选件能够以最高 225 MHz 的速度方便地处理光电倍增管的信号或类似的脉冲信号。示波器/数字转换器可以直接显示系统对波形激励的响应，可使用无频谱泄露的 FFT 显示啁啾信号的频率响应。频谱分析仪满足高频分辨率测试需求。Boxcar 平均器提供对低占空比、快速的周期信号的精确分析。序列分支和前馈UHFAWG 可使用分支功能。根据外部条件（例如 32 位数字输入的状态）或内部条件（例如信号解调值）选择下一个波形。下面的流程图说明了仪器可在不同应用中灵活定义分支条件。实现亚微秒前馈时间只需执行几个序列器编程指令，不需要经过底层数字信号处理。这个例子显示了快速反馈协议的信号路径。对于包括解调和条件分支的反馈协议，系统可达到小于 1µs 的反馈延迟。AWG 直接触发延迟小于 150ns。