UHFAWG Arbitrary Waveform Generator

UHFAWG 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 编程理念提供了快速方法来自定义600 MHz 双通道输出信号。可选的检测方式包括多路 高速解调器脉冲计数器Boxcar 平均器数字转换器,用户可以选择最适合其应用的方案。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。 AWG 的信号组成和调制特点可确保苛刻测量环境要求的相位相干操作。

UHFAWG 主要特点

  • 双通道 600 MHz 任意波形发生器
  • 14 位垂直分辨率,每通道两个标记,1.8 GSa/s
  • 每通道 128MSa存储深度
  • 使用内部和外部相位参考的调幅
  • 双通道 600 MHz 信号输入,带示波器和可选检测功能选件
  • 低延迟触发和序列分支的交叉触发功能

UHFAWG 应用

UHFAWG 问答

UHFAWG 的编程与其他 AWG 的编程有什么不同?
LabOne AWG 序列编程器 让您可以使用以 C为基础的高级语言进行读取和写入,而不必像大部分 AWG 一样将程序堆积为仪器指令表。LabOne 语言带有波形生成工具,可以同时定义波形和顺序,不必拆分为单独的波形生成工具或像MATLAB® 这样的第三方软件。编辑器功能包括代码自动完成和语句调试等使新用户可以快速、轻松地编程。
UHFAWG 的调幅功能的作用?
减少了耗时的波形上传的工作,并通过正弦载波的信号简化操作。这是因为调幅能分开编程波形与载波,点击几次鼠标即可调整载波参数(频率、相位、幅值、偏置)。
UHFAWG 的用户寄存器的作用?
用户寄存器增加了模板生成的灵活性。用户寄存器可以用作延迟,特定波形的索引或输出 DIO 值。您可以在用户界面手动更改用户寄存器,也可以执行扫描
UHFAWG 是否支持序列分支?
是的。如果要使用序列分支,请在 LabOne 序列程序中使用 "if" 语句
我可以使用 LabOne AWG 序列编程器生成什么类型的波形?
您可以立即生成常见波形(贝可曼波、高斯波、编码脉冲、正弦波、方波、辛格波、阻力波等),可以加、乘、剪切/连接和缩放波形,并利用循环迭代生成系统化的系列波形。您还可以轻松导入基于 CSV 文件的外部波形。
信号输入接口有什么用途?
UHFAWG 带有内置示波器,可将生成的信号显示出来。根据应用的需求,以升级选件的形式增加其他其他信号检测功能,例如解调脉冲计数Boxcar 平均器检测。

More Q & A

UHFAWG 可选选件

UHF-DIG 数字转换器

将锁相放大器与数字转换器相结合,提供更多的新的测量选择,可以通过流盘技术、精确的时域频域触发和分段内存技术(2通道示波器每个通道有128 MSa 的内存)。

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UHF-MF 多频

UHF-MF 多频选件为仪器又增加了 6 个内部振荡器,允许每个解调器(8 个)任意选择频率,这将为测量和信号发生器提供更多的额外配置,极大地扩展了 UHF 仪器的能力。

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UHF-BOX Boxcar 平均器

UHF-BOX Boxcar 平均器是历史上首款全数字化的平均器,它开启了使用低占空比分析非正弦信号的全新视角和创新方式。该平均器通过与一个振荡器同步的高速数字转换器来运行,在剔除所有非周期信号分量的同时,可无死角捕获每一个采样点。 LabOne® 工具组包括一个 周期波形分析仪 (PWA) ,可形象显示出单周期或多周期内的平均信号,并允许针对信号和本底抑制方便地设置求平均值的窗口。UHF-BOX Boxcar 平均器是 UHFLI 锁相放大器 的选件,它含有 2 个独立的 Boxcar,每个 Boxcar 配备一个 PWA。

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UHF-RUB 铷原子钟

UHF-RUB 升级选件向 UHFLI 仪器提供了原子频率标准。在高频准确度和甚至在极端条件下(如温度限定型的实验室)的长期稳定操作,就可以用到铷原子钟。而且,由于时钟基本不会老化,校准需求大大降低了。UHF-RUB 是硬件选件,须出厂时安装。

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UHF-CNT Pulse Counter

The UHF-CNT Pulse Counter features analysis of up to 4 pulse trains in parallel, enabling event based measurements, e.g. photon detection using photo-multiplier tubes. There are five distinct modes of operation and each channel offers an adjustable discriminator. The maximum count rate is 225 MHz. Measurement results from the pulse counters can be conveniently analyzed with the LabOne® toolset, which features time domain and histogram display.

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UHF-LIA 锁相放大器

UHF-LIA 锁相放大器选件是对 UHF 任意波形发生器的升级,为 UHFAWG 提供世界上最快的锁相放大器 UHFLI 的全部功能。 通过直观且不受平台限制的仪器控制软件 LabOne®,可以方便地使复杂的信号生成和分析工具形成非常强大的组合。

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UHFAWG 功能图解

UHFAWG 概述

UHFAWG 可以在两个600MHz的通道上输出128M的用户可编程的存储器中的任何波形。LabOne这里了解关于 AWG 编程概念的更多信息。 此外,UHFAWG 配有两通道 600MHz 信号输入和一个测量软件包,提供多种同步和异步检测方法。交叉触发功能实现了 AWG 和内部检测单元之间的双向触发,完全取代了传统测量设置中使用的仪器间的触发。淘汰了过去仪器间复杂的信号检测和信号生成的同步方法。以下的例子体现如何由单个 AWG 程序控制测量步骤。

LabOne 序列编辑窗口中的 AWG 程序有波形回放、多位数字输出控制和载波频率的动态变化的功能。
由上述程序生成的模拟和数字 AWG 信号。数据采集​​(零差检测)与信号生成同步进行。

独立平台的 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轻松测量AWG 的参数(如波形幅值、延迟或载波频率和相位)相关数据。
  • 通过绘图仪可以看到连续流盘的测量数据,并且可以密切观测 AWG 信号的效果。
  • 使用内置示波器软件触发功能来触发记录,以用来查看 AWG 测量中经常用到的单帧特征。
  • Python、LabVIEW、MATLAB 和 C 语言的 LabOne 编程接口 (API) 便于快速集成到现有的控制软件中。

UHFAWG 产品说明

波形生成、调制和编码脉冲

UHFAWG 提供两种输出模式:

  • 在直接输出模式下,波形直接选择路径到直流耦合信号输出。128 M 点存储深度和 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,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 通道使用内部振荡器生成的一个正弦信号。它使用序列编程器和通用脉冲包络来优化相位相干脉冲模式的生成,不需要上传整体波形。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,载波参数变量就发挥很大的作用。在长模式的应用(如 核磁共振波谱)中需要 600MHz全带宽时,用户可以采用采样率低于最终信号的特定包络来减少采样点。

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 的内部振荡器可为信号生成和信号检测提供参考,可在脉冲雷达等应用中进行相位测量。每通道可提供 的两个数字标记信号,其时间分辨率可以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、扫描探针显微镜频带激励或雷达提供了新的频率编码脉冲生成方式。周期性编码脉冲的直接输出适用于快速、高分辨率的频率响应测量。与 UHF-MF 选件相结合的调幅模式可以生成以自由控制的振荡器频率为中心的编码脉冲(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编码脉冲。

检测方案

UHFAWG 仪器可以与的仪器内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PMT光电倍增管或类似的脉冲信号。
  • 示波器/数字转换器可以直接显示对波形激励的系统响应,并使用无遗漏 FFT 对编码脉冲进行频率频响测量。
  • 频谱分析仪满足高频分辨率测试需求(例如在核磁共振波谱中)。
  • Boxcar 平均器提供对低占空比快速周期信号的精确分析。

序列分支和前馈

UHFAWG 可以使用分支功能,根据外部条件(例如 32 位数字输入的状态)或内部条件(例如解调信号正交值)选择下一个波形。下面的流程图说明了仪器为不同应用定义分支条件的灵活性。实现亚微秒前馈时间只需执行几个序列编程指令,并且不需要管理低层数字信号处理。

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协议,可达到小于 1µs 的反馈延迟。AWG直接触发延迟小于 150ns。

UHFAWG 规格

Arbitrary Waveform Generator
Channels 2
D/A conversion 14 bit, 1.8 GSa/s 1,2
waveform memory 128 MSa per channel 1,2
sequence length 1024 instructions in core memory + dynamic extension
output modes amplitude modulation, direct output, 4-channel aux output
conditional branching
input signals
32-bit digital input, trigger input, internal trigger (lock-in, scope, counter)
conditional branching
feedback latency
<1 µs
sequencer output UHF analog output, 2 markers/channel, 32-bit digital output, auxiliary output
trigger delay to output <150 ns
trigger uncertainty 2.2 to 4.4 ns
UHF Signal Output
frequency range DC – 600 MHz
output ranges  ±150 mV, ±1.5 V (DC-coupled 50 Ω)
number of oscillators 2 (8 with UHF-MF option)
phase noise −120 dBc/Hz (10 MHz, offset 100 Hz), −130 dBc/Hz (10 MHz, offset 1 kHz)
offset 100 Hz)
random jitter (RMS) 4.5 ps (100 MHz, 6 dBm sine)

1 Operating the UHFAWG in parallel with the UHF-DIG Digitizer leads to a reduction of either the AWG sampling rate or the waveform memory size.

2 For non-repetitive waveforms longer than 32 kSa played on both output channels simultaneously the maximum sampling rate is 900 MSa/s.

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或者给我们留言,我们免费提供样机试用。

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