10GS/s采樣率使多通道數(shù)據(jù)采集變得更簡單

中國北京，2023年10月25日訊—— 德國Spectrum儀器推出全新功能Star-Hub，以方便用戶在高達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)。該功能可同時連接Spectrum旗下的8款旗艦PCIe數(shù)字化儀（M5i.33xx系列）。每張獨立的卡片之間可共享通用時鐘和觸發(fā)信號，以確保全部通道之間的相位延遲和時序偏差降至最小。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背負(fù)式模塊啟用該功能。通過精確的匹配和屏蔽式同軸電纜，電路板隨后將時鐘分配給每個模塊，并精準(zhǔn)地將觸發(fā)事件和系統(tǒng)時鐘同步。

圖中，左側(cè)是安裝Star-Hub模塊的數(shù)字化儀。

通過屏蔽式同軸電纜，Star-Hub實現(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。其中的七個型號可提供1個或2個通道，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，并配有可編程輸入電壓范圍、偏移控制、大型板載存儲器、高級觸發(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)將達到2至16個通道，采樣率高達5 GS/s；或在采樣率為10 GS/s時，提供8個通道。

用戶還可以利用數(shù)字化卡的內(nèi)部時鐘運行Star-Hub系統(tǒng)，其精準(zhǔn)度在±1ppm之上，或通過前面板SMA輸入連接器運行外部時鐘。為減少通道與通道之間的時序偏差，每張連接卡都有一個可編程的偏差調(diào)整。該功能使每張卡的時鐘偏移范圍在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序失配提供了更為簡便的方式。

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，是多種應(yīng)用的理想之選。例如，為通信、自動化測試、航空航天和科學(xué)實驗等領(lǐng)域使用的接收器、探測器、傳感器和天線提供了獨特的測量解決方案。

快速數(shù)據(jù)傳輸的處理和存儲

Star-Hub系統(tǒng)的另一個優(yōu)點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12.8 GB/s的速率進行數(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€主機處理器控制。

多通道控制和顯示

Spectrum儀器不僅能設(shè)計多通道系統(tǒng)，還研發(fā)了自己的測量軟件SBench6 Professional。這個交互式GUI可以控制所有連接到Star-Hub的卡。它在電腦上運行，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算函數(shù)的插件接口，支持跨通道測量的光標(biāo)和參數(shù)功能以及各種導(dǎo)入和導(dǎo)出的過濾器。

軟件開發(fā)工具包

每款M5i數(shù)字化儀還標(biāo)配一個軟件開發(fā)工具包(SDK)。SDK幾乎可以使用任何主流語言進行編程，其中包括C語言、C++、C#、Delphi、VB.NET、J#、Python、Julia、Java、LabVIEW和MATLAB。SDK中包含各類編程示例，以及在Windows或LINUX操作系統(tǒng)下運行所需的驅(qū)動程序庫。

無憂操作

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)進行多渠道信號獲取的解決方案。然而，這在模塊化儀器上實現(xiàn)卻并不是容易的事。他們需要處理用于多種速率的時鐘系統(tǒng)，并使用鎖環(huán)（PPL）類型架構(gòu)。此外，每個卡都有專屬的觸發(fā)電路，使用比較器來檢測觸發(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。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)置非常簡單，只需將卡連接在一起，我們的驅(qū)動程序?qū)λ斜匾臅r鐘和觸發(fā)分配條件進行管理?！?/p>

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

關(guān)于Spectrum儀器

Spectrum儀器公司成立于1989年，采用獨特的模塊化理念設(shè)計和生產(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）以及獨立以太網(wǎng)設(shè)備（LXI）。在過去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)。公司總部位于德國漢堡附近，旗下產(chǎn)品均享受5年質(zhì)保以及來自工程師團隊的卓越服務(wù)。了解更多公司信息，請訪問www.spectrum-instrumentation.com