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PCIe数字化卡提供了下一代的性能
录入时间:2022/5/25 8:12:27

Spectrum Instrumentation GmbHwww.spectrum-instrumentation.com

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Spectrum Instrumentation发布了两款数字化卡,提高了基于PC的仪器的性能标准。使用最新的12位模数转换器(ADC),这些卡的采样率高达6.4GSPS。它们的优势在于通过PCIe总线传输大量数据。使用16通道的第3代技术,它们以惊人的12.8Gbps的速度传输所获得的数据。这一速度几乎是市场上其他PCIe数字化卡的2倍,意味着它们可以连续以6.4GSPS的全采样率运行,并将采集的数据实时无缝地发送到PC。一旦到了PC上,数据可以被存储并使用最新的CPU和基于CUDA的GPU进行处理。

这两款新的数字化卡包括单通道6.4GSPS卡(M5i.3330-x16)和双通道卡(M5i.3337-x16)。双通道型号(1)在两个通道上提供同步的3.2GSPS采样,或在一个单通道上提供完整的6.4GSPS。数字化卡用于处理各种信号,使用功能齐全的前端电子器件,带宽大于2GHz,可编程的满量程为±200mV至±2.5V,并有可变的偏移。12位ADC提供特殊的动态范围,比8位数字转换器和大多数数字示波器大16倍。这种更高的分辨率提高了电压测量的精度,使用户能够捕捉和描述精细的信号细节,这些细节往往被低分辨率设备所忽略。

大容量的板载存储器可以捕获长而复杂的波形。4Gb(2GS)的存储器是标配,可以选择扩展到16Gb(8GS)。基于PLL的内部时钟,精度优于1ppm,确保了长周期的精确定时测量。波形可以在单次和多次记录模式下获得,同时还有触发时间标记。多重记录将板载存储器分为几个部分,支持采集许多事件,即使在非常高的触发率下。这非常适用于使用激励-反应过程的系统,如雷达和激光雷达,或必须获取突发信息的情况,如测试快速串行总线。为了增加灵活性,板载存储器可以作为FIFO缓冲器,用于向PC连续传输数据,或者作为环形缓冲器,其工作方式与传统示波器非常相似。

Spectrum用各种PC平台测试了传输速度,使用AMD EPYC 7252型服务器处理器达到了最高速度。Spectrum还测试了从数字化卡到Nvidia P2000型GPU的全速直接RDMA数据传输。通过使用Spectrum的CUDA Access for Parallel Processing(SCAPP)软件包,可以将数据直接流向拥有5000个处理器内核的CUDA GPU,该软件包可作为一个低成本的选项。SCAPP带有支持CUDA GPU的必要驱动,并允许用户开发自定义处理程序。其中包括常见功能的工作实例,如频谱分析的FFT和降噪的连续平均。

为了快速简单地集成到测试系统中,前面板有SMA接口,用于通道输入、时钟和触发器输入和输出以及四个多功能数字I/O线路(2)。额外的时钟和触发器连接使卡与其他测量设备同步。这些卡几乎可以安装在任何Windows或Linux电脑上,使用最流行的编程语言:C、C++、C#、Delphi、VB.NET、J#、Python、Julia、Java、LabVIEW和MATLAB。每张卡都配有一个软件开发工具包,其中包含所有必要的驱动库和编程实例。另外,对于不想写代码的用户,Spectrum提供SBench6,这是一个强大的图形化软件,具有大量的卡控制、数据显示、分析、存储和记录功能。

新卡是Spectrum新M5i高性能数字转换器系列的前两款产品。高采样率、分辨率和带宽使它们非常适合于高频信号的采集和分析。它们支持光纤、质谱分析、半导体测试、射频记录和量子技术等领域的应用。高数据传输速度可以实现实时连续的数据流,这就开辟了需要密集信号处理的新应用,如天文学和人工智能。更快的数据传输产生了更高的测量速度和更好的生产力,特别是对于自动测试系统。

 

1 双通道数字化卡(M5i.3337-x16)的正面(a)和背面(b)视图,该卡在两个通道上执行同步3.2GSPS采样,或在一个通道上执行6.4GSPS采样。

2 前面板的射频、时钟、触发器和数字I/O连接便于集成到测试系统中。


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