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Ethernet/LXI接口，16位數字化儀，單端/真正差分輸入

數字化儀硬件

在DigitizerNETBOX內部安裝已經被成功證明了的Spectrum數字化儀的硬件部分。它可以提供高質量的模擬部分和多功能的信號采集模式，如單發、FIFO、多倍記錄，門采樣和ABA模式。DigitizerNETBOX配有4/8通道、512MSamples (1GB)采樣內存，或16通道2×512MSamples采樣內存。

模擬輸入

可以采用16個同步模擬輸入，多個輸入量程可選，偏執程控，50 Ω輸入阻抗，單端或者真正差分。

LXI設備

DigitizerNETBOX是一款完全的LXI設備，它能夠顯示設備本身狀態和當前數據采集信息。它為IVI系列數字化儀提供了一個IVI兼容接口。

 

簡易的設備

• 與標準BNC信號接口易于互聯ü

  已驗證的強大的數字化儀硬件配置

• GBit Ethernet/LXI 設備

• SBench——一款包含專業的瞬態數據捕獲和數據流軟件

• 桌面或者19寸機架式安裝

• 工作站或筆記本電腦直接存儲

• 非常易于集成到實驗室或現場的LAN中

 

SBench 6——強大的數據采集和分析軟件

DigitizerNETBOX可以與Spectrum的軟件SBench6配合使用。Box中已經安裝了一個專業的使用授權。SBench 6支持該設備的所有標準特點，它有多種顯示窗口，和分析、導出文檔功能。

 ü可以應用在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8環境使用
ü界面易用，可拖放，停靠窗口，環境菜單。
ü可顯示模擬和數字信號，X-Y軸，頻域信息和延展信號
ü可處理幾個GB的數據
ü快速數據預覽功能

 

Ethernet連接

DigitizerNETBOX可以輕松連接標準GBit的Ethernet連線或使用工業級的Ethernet布線。DigitizerNETBOX可以連接主機或者放置在測試現場LAN環境中的某個位置。

 

19寸機架安裝

為了集成進入大型系統，可以將為DigitizerNETBOX訂購一個19寸安裝前面板進行機架安裝。

 

時間戳

所有觸發時間都可以標記時間戳，精度為1 Sample。 時間戳的基準信號可以來自GPS也可以來自IRIG-B接收器。

 

觸發信號

每一個通道都可以是一個觸發源，并使用幾種不同的觸發模式。此外，還有兩種外部觸發輸入。所有的觸發源（內部和外部）都可以使用“邏輯或”與“邏輯與”組合起來。一個外部觸發連接器也可以被用作觸發輸出。

時鐘信號

DigitizerNETBOX既可以采用內部時鐘，也可以使用外部時鐘，或者使用一個外部時基鐘（例如10MHz）。內部時鐘提供了一個精準的步長，使得系統可以執行多種不同的測量任務。

 

DigitizerNETBOX的特點

所有Spectrum的Digital BOX都基于同步原則設計的。每個通道都有獨立的放大器和A/D轉換器。所有與輸入通道相關的設置都可以單獨編程完成。相對于共享一個A/D的多通道數據采集卡（輪詢采樣），Spectrum的產品更為負責，且具備如下的優勢：

ü所有通道可同時保持大采樣速率

ü各通道之間無相位延時

ü獨立輸入放大器保證相鄰通道間串擾小

ü無需插值補得而獲得直接的采樣數據

 

瞬態獲取/環緩沖模式

DigitizerNETBOX的標準模式是環形緩沖模式。在這種模式中，數據不斷地寫入緩沖區內，直到一個觸發時間的產生。事件發生了，后置觸發器的值被記錄下來，使得前置和后置觸發數據被獲取。觸發事件后，也可以直接讀取所獲得的數據，即使數據采集還在進行中。

FIFO模式

   FIFO模式用作DigitizerNETBOX和PC內存或硬盤之間連續不斷的數據交換。它完全使用板載的內存作為真正的FIFO緩存，使得數據交換非常可靠。數據通過以太網進行交換，而無需用戶進行任何特殊設置。

 

多倍記錄

多倍記錄模式允許獲取多個觸發事件而無需重啟硬件。板載內存被分割成若干個存儲片段，每個片段存儲一個觸發事件。存儲片段大小和前置、后置觸發設置可以自由定義。小的Re-arming時間和FIFO模式的結合，使得該模式可以輕松應對幾乎所有的測量任務。

 

門采樣

使用門采樣，數據采集受到一個外部門信號的控制。當門信號達到一個預先設定好的等級時才進行數據采集。每個門信號之前和之后，預先設定好的一定數量的數據樣本被采集。門控采樣可以與時間戳相結合，用來對門信號片段進行時間校準定位，確定每個門信號的長度。

ABA模式

ABA模式與多倍記錄模式相類似。不過在采樣片段之間加入了一些低速采樣的片段，例如用作監控目的的。ABA模式工作方式類似于數據記錄器與設備內部瞬態記錄器的組合。

內部時鐘

DigitizerNETBOX使用高精度PLL產生采樣時鐘。該設備功能強大，允許采樣速率以精準的步長來設置，這對比與市場上大量其他產品只能以固定步長進行工作。

 

外部時鐘

時鐘連接器可以被用作輸入或者輸出。你或者可以直接輸入采樣時鐘，或者用該信號作為內部PLL的基準信號，進而產生高質量的采樣信號。

 

時間戳

對于每一個有效的觸發，觸發事件的時間位置被存儲在外部存儲器中。時間戳與記錄的時間起點相關，與一個定義的零時刻相關，或者與一個外部的時鐘或GPS接收器相關。這些信號可以用一個時間戳基準輸入引入。時間戳模式與FIFO模式完全兼容。

外部觸發

DigitizerNETBOX擁有兩個獨立的外部TTL觸發電平輸入端。可以從中選擇一個作為觸發輸出。觸發輸入可以使用許多不同的觸發模式來觸發采集卡，如上升或下降沿觸發、或當與其他觸發信號一起使用時作為門控信號。還可以定義一個必須達到的小或者大脈寬來觸發數據采集。

 

通道觸發

除了專用的觸發連接器外，也可以在每個通道設置獨立的觸發條件。觸發引擎可以檢測邊界、等級和窗口觸發。一個re-arm等級也可以用來在噪聲信號時的錯誤觸發，用尖峰觸發來檢測信號的突變。還可以使用脈寬來定義小或大時長。

所有的通道觸發和外部觸發都可以使用“邏輯或”和“邏輯與”組合成更加復雜的觸發條件。

 

可編程輸入放大器

為了完全使用的分辨率，DigitizerNETBOX每一通道都可以獨立設置為八個輸入電壓范圍之一。另外，每個通道都有可編程的終端和信號偏移。該偏移與輸入信號范圍完美結合，使得每一通道的信號可以與外界真實信號完美匹配。

差分輸入

輸入信號可以通過軟件設置在單端輸入和真正的差分輸入之間切換。和普通的偽差分輸入不同，偽差分輸入只允許輸入單一的接地信號。真正的差分輸入允許輸入兩路相位互補的差分信號。尤其在使用高分辨率的數模轉換器時，使用真正的差分信號可以極大地減少存儲信號的噪聲與畸變。

 

可選擇數字輸入

該選項可以采集另外的16/32路與模擬信號同相位的同步數字信道。該數字信號可以用軟件命令多路復用為一路模擬信號，可以使用的一些命令格式為

ü每16個數字輸入可以取代一個模擬輸入

ü每兩路數字輸入可以多路復用為一路模擬輸入，模擬量的分辨率降為14位

ü每四路數字輸入可以多路復用為一路模擬輸入，模擬量的分辨率降為12位

該種格式不適合DN2.46x。

板載校準

所有的電子元器件都會受到外界的影響，都會老化。因此，其性能也會隨著時間的變化而有所變化。在高精度的數據采集卡中，這將導致信號偏移和增益的誤差，并隨著使用時間的增加而增加。為了校正這些誤差，在用戶的要求下，板載校準被用來解決這個問題。這個功能將根據一個內部專用的高精度源對放大器進行校正。校正數據將被永久保存在板載EEPROM中，并將在未來數據采集時自動調用。

 

SBench 6

這款易用的軟件提供方便和快速的數據采集功能，可分析幾個GB的模擬和數字信號，并有強大的數據導出功能。SBench 6 是一款強大的，直觀的交互式測量軟件。除了能夠立刻開展測量工作外，它無需編程，SBench將硬件設置，數據顯示，示波器，瞬態記錄器，分析功能和導出功能集成在一個易用界面之下。

ü可以在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8上使用

ü可以在Linux KDE/GNOME上使用

ü快速數據采集并支持磁盤陣列

ü可采集和處理幾個GB的數據

ü可顯示模擬信號，X-Y軸信號，圖形記錄器和頻域信息

ü綜合的分析功能

ü導入和導出過濾器

ü增強的光標功能

ü快速數據預覽功能

ü先進的拖放功能

ü基于線程的程序結構，優化后可支持多處理器技術

ü易用的停靠窗口和環境菜單。

 

設置窗口

DigitizerNETBOX中所有的硬件設置都能夠通過精巧的選項卡設置窗口進行設置。無論何時，只要需要配置窗口的完全配置，所有的設置窗口都可以停靠。輸入信號可以進行尺度變化并給與一個單獨的單位來顯示實際測量的真實值，補償傳感器的一些特性。這個尺度變化和單位可以在整個軟件中進行使用，在顯示屏上或者在計算結果中。當任何時候需要對工具欄和快捷方式進行個性化的設置時，SBench 6的外觀和感覺可以通過配置助手來進行設置。每一個布局都可以單獨存儲下來供以后的SBench 6的場景使用。

數據存儲

SBench 6 可以控制數據是和PC內存進行交換還是與硬盤進行交換。數據流引擎支持不同數據存儲的二進制格式。這就消除了數據采集結束后的費時的格式轉換過程。數據文件即使在數據寫的過程中也可以分解成為小文件。SBench 6優化后可以處理幾個GB的數據文件。該技術使得SBench 6可以處理4GB的板載內存數據和幾個GB的硬盤數據。

 

FFT分析和顯示

使用FFT分析可以將軟件的示波器功能轉變成頻譜分析儀的功能。FFT將信號從時域轉換到頻域。輸入信號可以經過不同的窗信號進行加權，如漢寧窗，海明窗，布萊克曼窗等。結果繪制的FFT曲線可使用dBc,dBFS, dBuV,dBm或純電壓。FFT的結果可用作繼續計算信噪比，總諧波失真，大值等其他參數。

 

常規計算和測量結果

一個特殊的信息窗口將在顯示窗口內的光標位置顯示擴展信息。每個光標可以鎖定一個信號并顯示信號的值。使用兩個光標可以獲得一些簡單的測量公式，點擊鼠標一下后，將可以使用任何信號的其他常規計算。使用的信號可以是任何已獲取信號，任何加載信號，甚至是新近計算出來的信號，如FFT，允許完全的嵌套計算。計算區域可以選擇為信號整體，顯示窗口類的局部區域，或兩個光標定義的片段區域。

驅動和示例

DigitizerNETBOX可以在32位或64位的Windows或Linux系統中使用。從Windows XP和Linux核2.6開始。以太網通信被包括在標準的頻譜庫中，使得對所有本地安裝的硬件進行編程非常的容易。DigitizerNETBOX只需一個按鍵就可以在Spectrum控制中心下被識別。所有Spectrum文本例程均可被DigitizerNETBOX訪問：C/C++, Visual Basic, Delphi, C#, J#, VB.NET, Python和LabWindows/CVI.

 

Labview

Labview-這個測量應用中常用的圖形化編程語言，Spectrum的數字化儀硬件使用了專用的Labview驅動，能夠被Labview完美支持。將不同的功能組合成功能塊在Labview中使用。Labview驅動程序包包括了幾個不同的動態鏈接庫和一些公開的VI程序，展示驅動程序的使用。除了這些庫函數之外，所有的驅動函數都可以被直接調用。Labview驅動支持從6.0到現版本的所有Windows版本。所有新發布的產品都將安裝在我們的測試系統上，所有的例程都將立即升級到新版本。

IVI驅動

作為LXI標準的一部分，DigitizerNETBOX同樣支持IVI類的驅動，IVI數字化儀和IVI示波器。IVI驅動允許用戶使用同一軟件界面訪問一種功能的設備，不管該設備采用哪家的硬件。這將使得采用一種支持IVI驅動的軟件去訪問市場上不同數字化儀和示波器成為可能。

 

Matlab

Matlab從5.0版本開始被支持。Windows和Linux的版本均被支持。Matlab驅動包含一系列的Mex文件來訪問Spectrum的庫和一組m文件的例程。硬件的所有特點均可以被訪問。還可以提供Simulink快速訪問Spectrum采集卡。Matlab對于DigitizerNETBOX的訪問只需要Matlab基礎的版本即可，其他工具箱，如數據處理工具箱則不需要。

 

技術細節

模擬輸入

分辨率	16位
通道選擇	1/2/4/8/16
偏移誤差	≤輸入范圍的 0.1%
增益誤差	≤增益范圍的 0.1%
過壓保護	DN2.46x: ±30 V所有范圍 DN2.49x: ±5 V (≤ 1V范圍), ±50V (> 1V范圍)
可編程輸入范圍	DN2.46x: ±50mV, ±100mV, ±250mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V DN2.49x:±200mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V
可編程輸入偏移	DN2.46x: ±5V 單端范圍 < ±10V DN2.49x: ±100%輸入范圍
竄擾@500Hz	DN2.46x: ≤-110 dB, 50Ω終端 DN2.49x:TBD
輸入阻抗	DN2.46x:1MΩ接地 DN2.49x:50Ω/1MΩ

 

時鐘

外接時鐘阻抗	50Ω /5kΩ
時鐘模式	Int. PLL/Quartz, Ext. Direct/Divided, Ref. Clock
內部時鐘范圍	1kS/s到大采樣時鐘
內部時鐘精度	≤ 20ppm
內部時鐘間隔	< 1%范圍 (1M, 100k, 10k, ...)
參考時鐘輸入范圍	≥1.0MHz≤125.0MHz
外部時鐘相對內部時鐘延時	5.4 ns
時鐘輸出	TTL電平，可驅動50Ω負載
時鐘輸入	3.3V LVTTL矩形波

 

 

環境和物理細節

接頭類別（模擬輸入，時鐘，觸發）	BNC
GBit以太網接頭	RJ-45
尺寸	365 毫米x 265毫米 x 87毫米 (2 U)
工作溫度	0°C-50°C

 

觸發

觸發源	通道，外部，邏輯與，邏輯或
通道觸發分辨率	14位
內部觸發精度	1Sample
多倍，門控：Re-arming時間	<4samples
大片段個數	無限制
大前置觸發	8176Samples
外部觸發類型	3.3VLVTTL兼容
外部觸發	可編程50Ω/5kΩ阻抗
觸發輸出	TTL電平，可驅動50Ω負載

 

動態特性

	DN2.462-xx	DN2.464-xx	DN2.465-xx	DN2.491-xx	DN2.496-xx
大采樣時鐘	200 kS/s	1 MS/s	3 MS/s	10 MS/s	62.5 MS/s
-3dB帶寬	>100kHz	>500kHz	>1.5MHz	>5MHz	>30MHz
零噪聲級	<8μVrms	< 17μV rms	<30μV rms	< 55μV rms	<76μV rms
測試采樣率	200kS/s	1MS/s	3MS/s	10MS/s	62.5MS/s
測試信號帶寬	10kHz	10kHz	10kHz	1MHz	1MHz
SNR(dB)	91.5dB	90.7dB	82.5dB	77.0dB	74.5dB
THD (dB)	-101.7dB	-100.8dB	-90.1dB	-82.9dB	-83.2dB
SFDR(dB)	111.5dB	111.2dB	105.5dB	94.5dB	94.0dB
ENOB(SNR)	14.9	14.7	13.4	12.5	12.0
ENOB(SFDR)	14.8	14.6	13.3	12.3	12.1

 

型號概述和選擇

	單端輸入	差分輸入	采樣速率
DN2.462-04	4	4	200kS/s
DN2.464-04	4	4	1MS/s
DN2.465-04	4	4	3MS/s
DN2.491-04	4	2	10MS/s
DN2.496-04	4/2	2/2	30MS/s /60MS/s
DN2.462-08	8	8	200kS/s
DN2.464-08	8	8	1MS/s
DN2.465-08	8	8	3MS/s
DN2.491-08	8	4	10MS/s
DN2.496-08	8/4	4/4	30MS/s/60MS/s
DN2.462-16	16	---	200kS/s
DN2.464-16	16	---	1MS/s
DN2.465-16	16	---	3MS/s
DN2.491-16	16	8	10MS/s
DN2.496-16	16/8	8/8	30MS/s/60 MS/s

 

DN2.xxx-1x2GS	內存升級至2GSample, 4或8通道
DN2.xxx-2x2GS	內存升級至2×2GSample,16通道
DN2.49x-Dig16 / DN2.49x-Dig32	另外的16/32路與模擬信號同相位的同步數字信道。數字輸入可以取代或者多路復用為一路模擬信號，降低了模擬信號的分辨率。8或16通道
DN2.xxx-DC12	12V直流電源，接受9-18V直流輸入
DN2.xxx-DC24	24V直流電源，接受18-36V直流輸入
DN2.xxx-Rack	19村機架式地盤

 

型號概述和選擇

	單端輸入	差分輸入	采樣速率
DN6.59-24	4	4	20MS/s
DN6.59-32	4	4	20MS/s
DN6.59-40	4	4	20MS/s
DN6.59-48	4	2	20MS/s
DN6.59-24	4/2	2/2	40MS/s
DN6.59-32	8	8	40MS/s
DN6.59-40	8	8	40MS/s
DN6.59-48	8	8	40MS/s
DN6.59-24	8	4	80MS/s
DN6.59-32	8/4	4/4	80MS/s-125MS/s
DN6.59-40	16	---	80MS/s-125MS/s
DN6.59-48	16	---	80MS/s-125MS/s