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雙通道 600 MHz 任意波形發生器 蘇黎世 Zurich UHFAWG  

蘇黎世 UHFAWG 雙通道 600 MHz 任意波形發生器將信號生成和檢測集成在一臺儀器中,為脈沖測量提供了功能全面的系統。先進的 AWG 編程理念方便用戶在 600 MHz 雙通道上自定義輸出信號??蛇x的檢測方式包括……

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A80170072  8-10周    蘇黎世 UHFAWG 雙通道 600 MHz 任意波形發生器   [PDF] 頻率范圍 DC - 600 MHz 幅值范圍 ±150 mV; ±1.5 V (直流耦合 50 Ω) 振蕩器數量 2 (如有 UHF-MF option,8 個) 相位噪聲 -120 dBc/Hz (10 MHz; 偏移 100 Hz); -130 dBc/Hz (10 MHz; 偏移 1 kHz) 

總覽

蘇黎世 UHFAWG 雙通道 600 MHz 任意波形發生器將信號生成和檢測集成在一臺儀器中,為脈沖測量提供了功能全面的系統。先進的 AWG 編程理念方便用戶在 600 MHz 雙通道上自定義輸出信號??蛇x的檢測方式包括多路高速解調器、 脈沖計數器、 Boxcar 平均器和 數字轉換器。AWG 信號的組成和調制功能可保證信號的相位相干性,滿足苛刻測量環境的要求?;趦炔繙y量結果的序列分支能夠以非常的速度實現前饋協議,使其適用于量子糾錯、核磁共振波譜等應用。 

通用參數

應用

電路量子電動力學

量子技術:量子通信、半導體自旋量子、量子點、射頻反射測定法

離子阱實驗

核磁共振波譜/電子順磁共振波譜

雷達/激光雷達

混合信號設備測試

掃描振動測量

啁啾脈沖頻響分析儀(無泄漏 FFT)

頻帶激勵掃描探針顯微鏡

電泵浦探針


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特點


UHFAWG 有兩個 600 MHz 的信號輸出通道,可輸出任意波形,每通道 128MSa 存儲深度。 LabOne? 用戶界面提供高級的編譯器,集成了波形生成與編輯、定序和配置儀器的功能,簡化了輸出信號的流程。點擊此處了解更多關于 AWG 編程的設計思想。

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與此同時,UHFAWG 也具備兩個 600 MHz 的信號輸入通道,以及一套同步和異步檢測的工具。交叉觸發功能使 AWG 與內部檢測單元可相互觸發,取代了以前傳統測量系統中的儀器間觸發,不必將信號檢測的儀器和信號生成的儀器用復雜的同步方法同步。從以下例子可以看出,單獨一個 AWG 程序就可以控制整個測量過程。


Screenshot of a HDAWG program

LabOne 定序器編輯窗口中的 AWG 程序可控制波形輸出、多數字位數字輸出以及動態改變載波頻率。

搜狗截圖20211013172657.png


Plots Output Signal

這些模擬和數字 AWG 信號是這個程序生成的。數據采集(零差檢測)與信號生成是同步進行的。


LabOne 用戶界面提供廣泛的測量和分析軟件包:


使用參數掃描儀可以直觀的表征 AWG 的參數(如波形幅值、延遲或載波頻率和相位)對測量結果的影響。

通過繪圖儀可以看到連續流盤的測量數據,從而可以密切觀測 AWG 信號對測量結果的影響。

使用內置示波器或軟件觸發功能來觸發記錄數據,匹配 AWG 測量中經常用到的脈沖測量特征。

提供Python、LabVIEW、MATLAB 和 C 語言的 LabOne 編程接口 (API) ,以便于快速集成到現有的控制軟件中。

波形生成、調制和啁啾信號

UHFAWG 提供兩種輸出模式:


在直接輸出模式下,波形直接輸出到直流耦合的信號輸出口。128 MSa 存儲深度和 14 位垂直分辨率,1.8 GSa/s數模轉換生成高分辨率脈沖波形,可重現各種設備測試條件或補償信號傳輸中出現的失真。

在調幅模式下,每個 AWG 通道可以產生包絡信號,施加在用內部振蕩器生成的正弦信號上。通過 AWG 序列編輯器與脈沖包絡,就可優化相位相干脈沖序列的生成,不需要上傳完整的波形。這既能節省時間,又能增加吞吐量。在相位或頻率需要頻繁調諧時,載波參數可變就能發揮很大的作用。在需要用到 600 MHz 全帶寬和長脈沖序列的應用(如 核磁共振波譜)中,用戶可以用低采樣率來定義包絡信號,遠低于最終信號的的采樣率,減少波形占用存儲。

 

點擊這里了解關于 AWG 調制和觸發功能的更多信息。UHF-MF 多頻選件可進一步增強調制功能。它可以實現脈沖序列中最多 8 個頻率的快速切換及精確的通道間相位控制,是外部 I/Q 混頻的理想選擇。


UHFAWG 的內部振蕩器同時為信號生成和信號檢測提供參考信號,可在脈沖雷達等應用中進行相位測量。每通道可提供兩個數字標記信號,其時間分辨率與直接輸出模式和調幅模式中的模擬信號相同。


UHFAWG 為掃描振動測量、高 Q 值諧振器測試、頻帶激勵掃描探針顯微鏡或雷達提供了新的啁啾信號生成方式。直接輸出的周期性啁啾信號可用于快速、高分辨率的頻率響應測量。調幅模式與 UHF-MF 選件相結合,可生成以振蕩器(可自由控制的)頻率為中心的啁啾信號(例如在鎖相環中)。最后,通過 AWG 序列編程器掃描振蕩器頻率,無需波形存儲即可生成長段啁啾信號。


檢測方案

UHFAWG 儀器可與儀器內的多種檢測單元結合使用:


多路解調器能夠以一流的 5MHz 測量帶寬對脈沖射頻測量進行相敏檢測。

脈沖計數器選件能夠以最高 225 MHz 的速度方便地處理光電倍增管的信號或類似的脈沖信號。

示波器/數字轉換器可以直接顯示系統對波形激勵的響應,可使用無頻譜泄露的 FFT 顯示啁啾信號的頻率響應。

頻譜分析儀滿足高頻分辨率測試需求。

Boxcar 平均器提供對低占空比、快速的周期信號的精確分析。

序列分支和前饋

UHFAWG 可使用分支功能。根據外部條件(例如 32 位數字輸入的狀態)或內部條件(例如信號解調值)選擇下一個波形。下面的流程圖說明了儀器可在不同應用中靈活定義分支條件。實現亞微秒前饋時間只需執行幾個序列器編程指令,不需要經過底層數字信號處理。


這個例子顯示了快速反饋協議的信號路徑。對于包括解調和條件分支的反饋協議,系統可達到小于 1μs 的反饋延遲。AWG 直接觸發延遲小于 150ns。

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功能圖解


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任意波形發生器

通道數2
數模轉換1,214 位, 1.8 GSa/s
波形存儲深度1,2每通道 128 MSa
定序器長度1024 條指令,核心內存加動態擴展
輸出模式調幅模式、直接輸出模式、4 通道輔助輸出模式
條件分支輸入信號32 位數字輸入、觸發輸入、內部觸發(鎖相、示波器、計數器)
條件分支反饋延遲< 1 μs
定序器輸出UHF 模擬輸出, 每通道 2 個標記, 32 位數字輸出, 輔助輸出
觸發輸出延遲< 150 ns
觸發不確定度2.2到4.4 ns


UHF 信號輸出

頻率范圍DC - 600 MHz
幅值范圍 ±150 mV, ±1.5 V (直流耦合 50 Ω)
振蕩器數量2 (如有 UHF-MF option,8 個)
相位噪聲-120 dBc/Hz (10 MHz, 偏移 100 Hz), -130 dBc/Hz (10 MHz, 偏移 1 kHz)
隨機抖動 (RMS)4.5 ps (100 MHz, 6 dBm 正弦波)

1 同時使用 UHFAWG 和 UHF-DIG 數字轉換器選件會降低 AWG 的采樣率或者波形存儲大小。

2 對于同時在雙通道上輸出的大于 32 kSa 的非重復波形,最大采樣率是 900 MSa/s.

 

 















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