PCIe-6374产品规范

PCIe-6374 产品规范

定义

担保产品规范给出了型号在规定操作条件下的性能，其中内容涵盖于型号质量担保中。

特性给出了型号在规定操作条件下使用的相关值，但其中内容未涵盖于型号质量担保中。

常规产品规范给出了多数型号符合的性能。
额定产品规范给出了基于设计、一致性测试或补充测试的属性。

除非另外声明，否则产品规范为常规产品规范。

PCIe-6374引脚

表 1. 计数器/定时器的默认接线端
计数器/定时器信号	默认PFI接线端
CTR 0 SRC	PFI 8
CTR 0 GATE	PFI 9
CTR 0 AUX	PFI 10
CTR 0 OUT	PFI 12
CTR 0 A	PFI 8
CTR 0 Z	PFI 9
CTR 0 B	PFI 10
CTR 1 SRC	PFI 3
CTR 1 GATE	PFI 4
CTR 1 AUX	PFI 11
CTR 1 OUT	PFI 13
CTR 1 A	PFI 3
CTR 1 Z	PFI 4
CTR 1 B	PFI 11
FREQ OUT	PFI 14

表 2. 信号说明
信号	参考	说明
AI GND	—	模拟输入地－这些接线端是AI DIFF测量的偏置电流返回点。所有参考地（AI GND、AO GND和 D GND）在设备上相互连通。虽然AI GND、AO GND和D GND在设备上相互连通，但其均通过短线连接，以便减少子系统之间的串扰。每种地之间电势差稍微有所不同。
AI <0..3>+, AI <0..3>-	—	模拟输入通道－对于差分测量模式，AI+和AI-分别为差分模拟输入通道的正负输入端。
AO <0,1>	AO GND	模拟输出通道 - 这些接线端提供电压输出。
AO GND	—	模拟输出地 - AO GND是AO的参考。所有参考地（AI GND、AO GND和D GND）在设备上相互连通。虽然AI GND、AO GND和D GND在设备上相互连通，但其均通过短线连接，以便减少子系统之间的串扰。每种地之间电势差稍微有所不同。
D GND	—	数字地 - D GND为端口0、端口1、端口2数字通道、PFI和+5 V提供参考。所有参考地（AI GND、AO GND和D GND）在设备上连接，但其均通过短线连接，以便减少子系统之间的串扰。每种地之间电势差稍微有所不同。
P0.<0..7>	D GND	端口0数字I/O通道 - 可将每个信号单独配置为输入或输出。
APFI 0	AO GND或AI GND	模拟可编程函数接口通道－APFI信号可用作AO的AO外部参考输入，也可用作模拟触发输入。用作模拟触发输入时，APFI参考AI GND。用作AO外部偏移或参考输入时，APFI参考AO GND。
+5 V	D GND	+5 V电源 - 这些接线端提供带保险丝的+5 V电源。
PFI <0..7>/P1.<0..7>, PFI <8..15>/P2.<0..7>	D GND	可编程函数接口或数字I/O通道 - 每个接线端可单独配置为PFI接线端或数字I/O接线端。作为输入，每个PFI接线端可用作AI、AO、DI和DO定时信号或者计数器/定时器输入的外部电源。作为PFI输出，可连接多个不同的内部AI、AO、DI、DO定时信号至各个PFI接线端。也可以连接计数器/定时器输出至各个PFI接线端。作为端口1或端口2的数字I/O信号，可分别将每个信号配置为输入或输出。
NC	—	无连接－请勿连接信号至该接线端。

模拟输入

注：浮动输入会导致不必要的功耗和更高的工作温度。NI建议将未使用的模拟输入通道连接到AI GND。

通道数

4个差分

模数转换器分辨率

16位

DNL

无丢失编码

INL

请参考AI绝对精度。

采样率（在所有采样通道上同时采样）
最大值	3.571 MS/s
最小值	无最小值

定时分辨率

10 ns

定时精度

采样率的50 ppm

输入耦合

DC

输入范围

±1 V、±2 V、±5 V、±10 V

模拟输入的最大工作电压
正输入(AI+)	±11 V全量程，Measurement Category I
负输入(AI-)	±11 V全量程，Measurement Category I

注意在Measurement Category II、III和IV中，请勿使用设备进行测量。

CMRR (60 Hz)

75 dB

带宽

1 MHz

THD

-80 dBFS

输入阻抗

设备开启
AI+对AI GND	>100 GΩ，与100 pF电容并联
AI-对AI GND	>100 GΩ，与100 pF电容并联

设备关闭
AI+对AI GND	2 kΩ
AI-对AI GND	2 kΩ

输入偏置电流

±10 pA

串扰(100 kHz)
相邻通道	-80 dB
非相邻通道	-100 dB

输入FIFO容量

8,182个采样，供所有通道使用

数据传输

DMA（分散-收集）、编程控制I/O

AI <0..3> 的过压保护，APFI 0
设备开启	±36 V
设备关闭	±15 V

过压时的输入电流

±20 mA/AI引脚，最大值

模拟触发

触发次数

1

源

AI <0..3> ，APFI 0

函数

开始触发、参考触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基

源电平
AI <0..3>	±全量程
APFI 0	±10 V

分辨率

16位

模式

模拟边沿触发、具有迟滞的模拟边沿触发、模拟窗触发

带宽(-3 dB)
AI <0..3>	3.4 MHz
APFI 0	3.9 MHz

精度

量程的±1%

APFI 0特性
输入阻抗	10 kΩ
耦合	DC
保护（上电）	±30 V
保护（断电）	±15 V

AI绝对精度（担保）

表 3. AI绝对精度
额定正向量程	额定负向量程	残余增益误差（读数的ppm）	偏移温度系数（量程的ppm/°C）	随机噪声σ (μVrms)	全量程绝对精度(μV)
10	-10	114	35	252	2688
5	-5	120	36	134	1379
2	-2	120	42	71	564
1	-1	138	50	61	313

注：关于全量程绝对精度的详细信息，请参考AI绝对精度范例。

增益温度系数	8 ppm/°C
参考温度系数	5 ppm/°C
残余偏移误差	量程的15 ppm
INL误差	量程的46 ppm

注：自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为两年。

AI绝对精度公式

绝对精度 = 读数 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差） + 噪声不确定度

增益误差 = 残余AI增益误差 + 增益温度系数 × (上次内部校准至今的温度变化值) + 参考温度系数 × (上次外部校准至今的温度变化值)
偏移误差 = 残余AI偏移误差 + 偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL误差
噪声不确定性 =
$\frac{随机噪声 \cdot 3}{\sqrt{100}}$
对于包含因子为3 σ，均匀选取100个采样点的情况。

AI绝对精度范例

假设根据下列值来计算模拟输入通道的全量程绝对精度：

上次外部校准至今的温度变化值 = 10 °C
上次内部校准至今的温度变化值 = 1 °C
采样数量 = 10,000
包含因子 = 3 σ

例如，10 V范围的全量程绝对精度计算如下：

增益误差 = 114 ppm + 8 ppm × 1 + 5 ppm × 10 = 172 ppm
偏移误差 = 15 ppm + 35 ppm × 1 + 46 ppm = 96 ppm
噪声不确定度 ＝
$\frac{252 μ V \cdot 3}{\sqrt{10, 000}}$
= 7.6 µV
绝对精度 = 10 V × （增益误差） + 10 V × （偏移误差） + 噪声不确定度 = 2688 μV

模拟输出

通道数

2

DAC分辨率

16位

DNL

±1 LSB，最大值

单调性

16位保证

精度

请参考AO绝对精度。

最大更新速率（同步）
1个通道	3.3 MS/s
2个通道	3.3 MS/s

最小更新速率

无最小值

定时精度

采样率的50 ppm

定时分辨率

10 ns

输出范围

±10 V、±5 V和±外部参考APFI 0

输出耦合

DC

输出阻抗

0.4 Ω

输出驱动电流

±5 mA

过驱保护

±25 V

过电流

10 mA

上电状态

±5 mV

上电/断电毛刺

峰值1.5 V，持续200 ms

输出FIFO容量

8,191个采样，供所有通道使用

数据传输

DMA（分散-收集）、编程控制I/O

AO波形模式

非周期性波形、板载FIFO周期性波形重新生成模式、包括动态更新的由主机缓存重新生成的周期性波形

稳定时间，全幅跳变，15 ppm (1 LSB)

2 µs

边沿斜率

20 V/µs

幅度中点转换时的毛刺能量，±10 V量程

6 nV · s

外部参考

APFI 0特性
输入阻抗	10 kΩ
耦合	DC
保护，设备开启	±30 V
保护，设备关闭	± 15 V
量程	±11 V
边沿斜率	±20 V/μs

AO绝对精度（担保）

全量程绝对精度值自校准后立即生效，且假设自上次外部校准，设备的工作温度变化小于10 °C。

表 4. AO绝对精度
额定正向量程	额定负向量程	残余增益误差（读数的ppm）	增益温度系数(ppm/°C)	参考温度系数(ppm/°C)	残余偏移误差（量程的ppm）	偏移温度系数（量程的ppm/°C）	INL误差（量程的ppm）	全量程绝对精度(μV)
10	-10	129	17	5	65	1	64	3,256
5	-5	135	8	5	65	1	64	1,616

注：自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为两年。

AO绝对精度公式

绝对精度 = 输出值 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差）

增益误差 ＝ 残余增益误差 + 增益温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + 参考温度系数 × （上次外部校准至今的温度变化值）
偏移误差 = 残余偏移误差 + 偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL误差

数字I/O/PFI

静态特性

通道数	共24个，8 (P0.<0..7>)，16 (PFI <0..7>/P1, PFI <8..15>/P2)
参考地	D GND
方向控制	各端子可通过编程独立配置为输入或输出
下拉电阻	常规50 kΩ，最低20 kΩ
输入电压保护	±20 V，最多两个引脚

注意超出输入电压保护规范的电压可能导致器件永久性损坏。

波形特性（仅限端口0）

使用的接线端

端口0 (P0.<0..7>)

端口/采样容量

最高8位

波形生成(DO) FIFO

2,047个采样

波形采集(DI) FIFO

255个采样

DI采样时钟频率

0 MHz～10 MHz，取决于系统和总线活动

DO采样时钟频率
通过FIFO重新生成	0 MHz～10 MHz
来自内存流	0 MHz～10 MHz，取决于系统和总线活动

数据传输

DMA（分散-收集）、编程控制I/O

数字线滤波器设置

160 ns、10.24 μs、5.12 ms、禁用

PFI/端口1/端口2功能

功能	静态数字输入、静态数字输出、定时输入、定时输出
定时输出源	多个AI、AO、计数器、DI、DO定时信号
去抖动滤波设置	90 ns、5.12 µs、2.56 ms、自定义间隔、禁用；信号高低转换；每个输入可独立配置

建议工作条件

输入高电压(V_IH)
最小值	2.2 V
最大值	5.25 V

输入低电压(V_IL)
最小值	0 V
最大值	0.8 V

输出高电流(I_OH)
P0.<0..7>	-24 mA ，最大值
PFI <0..15>/P1/P2	-16 mA ，最大值

输出低电流(I_OL)
P0.<0..7>	24 mA ，最大值
PFI <0..15>/P1/P2	16 mA ，最大值

数字I/O特性

正向阈值(VT+)	2.2 V，最大值
反向阈值(VT-)	0.8 V，最小值
迟滞差值(VT+ - VT-)	0.2 V ，最小值
I_IL输入低电流(V_IN = 0 V)	-10 μA，最大值
I_IH输入高电流(V_IN = 5 V)	250 μA，最大值

定时I/O

计数器/定时器数量	4
分辨率	32位
计数器测量	边沿计数、脉冲、脉冲宽度、半周期、周期、双边沿间隔
位置测量	X1、X2、X4正交编码（带复位通道Z）；双脉冲编码
输出应用	脉冲、动态更新的脉冲序列、频分、等时采样
内部基准时钟	100 MHz, 20 MHz, 100 kHz
外部时钟频率	0 MHz～25 MHz
基准时钟精度	50 ppm
输入	Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、Z、Up_Down、采样时钟
输入连线选项	任意PFI、RTSI、模拟触发、多种内部信号
FIFO	127个采样/计数器
数据传输	各计数器/定时器专用分散-收集DMA控制器、编程控制I/O

频率发生器

通道数	1
基准时钟	20 MHz、10 MHz、100 kHz
分频数	1～16
基准时钟精度	50 ppm

输出可连接至任意输出PFI接线端。

锁相环(PLL)

PLL数

1

表 5. 参考时钟锁定频率
参考信号	锁定输入频率(MHz)
RTSI <0..7>	10, 20
PFI <0..7>	10, 20

PLL输出

100 MHz时基；由100 MHz时基衍生得到的其他信号，包括20 MHz和100 kHz时基

外部数字触发

源	任意PFI, RTSI
极性	对绝大多数信号是软件可选
模拟输入功能	开始触发、参考触发、暂停触发、采样时钟、转换时钟、采样时钟时基
模拟输出功能	开始触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基
计数器/定时器功能	Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、Z、Up_Down、采样时钟
数字波形生成(DO)功能	开始触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基
数字波形采集(DI)功能	开始触发、参考触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基

设备间触发总线

输入源	RTSI <0..7>
输出源	RTSI <0..7>
输出选择	10 MHz时钟、频率发生器输出、多种内部信号
去抖动滤波设置	90 ns、5.12 μs、2.56 ms、自定义间隔、禁用；可编程的信号高低转换；每个输入可独立配置

总线接口

规格	x4 PCI Express，兼容版本1.1规范
插槽兼容性	x4、x8和x16 PCI Express插槽^[1]¹ 某些母板将x16插槽预留为图形处理。关于PCI Express操作指南，请访问ni.com/info并输入信息代码PCIExpress。
DMA通道	7 DMA、模拟输出、数字输入、数字输出、计数器/定时器0、计数器/定时器1、计数器/定时器2和计数器/定时器3

电源要求

注意采用用户手册中未提及的其他方式操作可能影响PCIe-6374提供的保护。

+3.3 V	4.0 W
+12 V	13.2 W

电流限制

注意超出电流限制可能引起设备和/或计算机/机箱不可预期的后果。

+5 V端子（连接器0）	1 A最大值 ^[2]² 带有自动重置保险丝，电流超出规范时将自动断开。
P0/P1/P2/PFI端子组合	1.4 A，最大值

物理

印刷电路板尺寸

16.8 cm × 11.1 cm (6.60 in. × 4.38 in.)

权重

110 g (4.0 oz)

I/O连接器
PCIe设备连接器	68针直角单座PCB固定VHDCI（插座）
线缆连接器	68针偏置IDC线缆连接器（插头）(SHC68-*)

构成

标准高度，半长度，单个插槽

集成式风机（风扇）

否

注：有关用于DAQ设备的连接器的详细信息，请访问ni.com/info并输入信息代码rdspmb，查看文档NI DAQ设备自配线缆、替换连接器和螺丝。

校准

推荐预热时间	15分钟
校准间隔	2年

安全电压

仅连接规定范围之内的电压。

通道对地	±11 V, Measurement Category I

Measurement Category I是指在不直接连接至配电系统（称为MAINS电压）的电路上的测量。MAINS是对设备供电的电源系统，可能对人体造成伤害。该类测量主要用于受二级电路保护的电压测量。这类电压测量包括：信号电平、特种设备、设备的特定低能量部件、低电压源供能的电路、电子设备。

环境

产品符合以下测量、控制和实验室用途电气设备的环境标准：

最高海拔	2,000 m (800 mbar)（环境温度为25 °C）
污染等级	2

仅限室内使用。

注：用柔软的非金属刷清洁设备。设备恢复运行前，请确保设备完全干燥且未受污染。

运行环境

运行温度，本地^[3]³ 对于带集成式风机的PCI Express适配器卡，NI将风扇入口定义为本地运行环境。对于没有集成式风机的卡，NI将卡前缘上游25 mm (1 in.)处定义为本地运行环境。关于PCI Express适配器卡本地运行环境的定义的更多信息，请访问ni.com/info并输入信息代码pcielocalambient。

0 °C ～ 50 °C

运行湿度

10% RH～90% RH，无凝结

系统插槽气流

0.4 m/s (80 LFM)

存储环境

环境温度范围

-20 °C 至 70 °C

相对湿度范围

5%～95% RH，无凝结

安全合规性标准

该产品设计符合以下测量、控制和实验室用途的电气设备安全标准：

IEC 61010-1, EN 61010-1
UL 61010-1、CSA C22.2 No. 61010-1

注：关于安全认证，请参阅产品标签或产品认证和声明章节。

电磁兼容性

产品符合以下测量、控制和实验室用途电气设备的EMC 标准：

EN 61326-1 (IEC 61326-1): Class A放射标准；工业抗扰度标准
EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A放射标准
AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A放射标准

注：在欧洲、澳大利亚和新西兰（依据CISPR 11），Class A设备仅适用于非住宅场所。

注： Group 1设备（依据CISPR 11）是指不会出于处理材料或检查/分析目的，而有意释放射频能量的工业、科学或医疗设备。

关于EMC声明和认证等详细信息，见产品认证和声明。

产品认证和声明

关于合规信息，见产品的合规声明(DoC)。如需获取NI产品认证及合规声明(DoC)，请访问ni.com/product-certifications，通过模块编号搜索，并查看相应链接。

环境保护

NI始终致力于设计和制造有利于环境保护的产品。NI认为减少产品中的有害物质不仅有益于环境，也有益于客户。

如需了解更多环境保护信息，请访问ni.com/environment，参阅以工程守护健康地球页面。该页包含NI遵守的环境准则和规范，以及本文档未涉及的其他环境信息。

欧盟和英国客户

电子电器设备废弃物(WEEE)—所有超过生命周期的NI产品都必须依照当地法律法规进行处理。关于如何在当地回收NI产品，请访问ni.com/environment/weee。

电子信息产品污染控制管理办法（中国RoHS）

中国RoHS— NI符合中国电子信息产品中限制使用某些有害物质指令(RoHS)。关于NI中国RoHS合规性信息，请登录 ni.com/environment/rohs_china。(For information about China RoHS compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.)