NI 6376产品规范

NI 6376产品规范

除非另外声明,否则下列规范的适用温度均为25 °C。如欲了解NI 6376的详细信息,请参考 X Series User Manual 。文档可访问ni.com/manuals下载。

全球支持和服务

NI总部地址:11500 N Mopac Expwy, Austin, TX, 78759-3504, USA。

设备引脚

图 1. NI PXIe-6376引脚


模拟输入

通道数

8个差分

模数转换器分辨率

16位

DNL

保证无丢失代码

INL

请参考AI绝对精度

采样率

单通道最大值

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。
注: Measurement Category CAT ICAT O等同。该类测试测量电路用于其他电路,不能直接连接使用MAINS建筑物电源的Measurement Category CAT IICAT IIICAT IV电路。

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

所有模拟输入通道的过压保护

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

AI <0..7>, 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..7>

±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..7>

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

表 1. 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 =
    随机 噪声 3100
    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
    252 μV 310,000
    = 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

范围

±11 V

边沿斜率

±20 V/μs

图 2. 模拟输出外部参考带宽


AO绝对精度

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 2. 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 3256
5 -5 135 8 5 65 1 64 1616
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 ns10.24 μs5.12 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 ns5.12 µs2.56 ms、自定义间隔、禁用;程控的信号高低转换;每个输入可独立配置

建议工作条件

输入高电压(VIH)

最小值

2.2 V

最大值

5.25 V

输入低电压(VIL)

最小值

0 V

最大值

0.8 V

输出高电流(IOH)

P0.<0..7>

-24 mA,最大值

PFI <0..15>/P1/P2

-16 mA,最大值

输出低电流(IOL)

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

IIL输入低电流(VIN = 0 V)

-10 μA,最大值

IIH输入高电流(VIN = 5 V)

250 μA,最大值

图 3. P0.<0..7>: IOH vs. VOH


图 4. P0.<0..7>: IOL vs. VOL


图 5. PFI <0..15>/P1/P2: IOH vs. VOH


图 6. PFI <0..15>/P1/P2: IOL vs. VOL


通用计数器

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

外部基准时钟频率

0 MHz25 MHz0 MHz100 MHz(PXIe_DSTAR<A,B>上)

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、PXIe_DSTAR<A,B>、PXI_TRIG、PXI_STAR、模拟触发、多种内部触发

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 MHz10 MHz100 kHz

分频数

1~16

基准时钟精度

50 ppm

输出可在任意输出PFI接线端上提供。

锁相环(PLL)

PLL数

1

表 3. 参考时钟锁定频率
参考信号 PXI Express锁定输入频率(MHz)
PXIe_DSTAR<A,B> 10, 20, 100
PXI_STAR 10, 20
PXIe_CLK100 100
PXI_TRIG <0..7> 10, 20
PFI <0..15> 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 MHz100 kHz时基

外部数字触发

任意PFI、PXIe_DSTAR<A,B>、PXI_TRIG、PXI_STAR

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

PXI_TRIG <0..7>, PXI_STAR, PXIe_DSTAR<A,B>

输出源

PXI_TRIG <0..7>, PXIe_DSTARC

输出选择

10 MHz时钟、频率发生器输出或内部信号

去抖动滤波设置

90 ns5.12 μs2.56 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

x1 PXI Express外围模块,兼容版本1.0规范

插槽兼容性

x1和x4 PXI Express或PXI Express混合插槽

DMA通道

8个:可用于模拟输入、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

所有PXIe设备可安装在PXI Express插槽或PXI Express混合插槽中。

电源要求

注意 采用X Series User Manual中未提及的其他方式操作设备可能影响设备提供的保护。

+3.3 V

4.75 W

+12 V

15.6 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[1]1 带有自动重置保险丝,电流超出规范时将自动断开。

P0/PFI/P1/P2和+5 V端子组合

1.7 A,最大值

物理特性

PXIe印刷电路板尺寸

标准3U PXI

权重

168 g (5.9 oz)

I/O连接器

1个68针VHDCI

表 4. PXIe配套连接器
制造商,产品编号 说明
MOLEX 71430-0011 68针直角单座PCB固定VHDCI(插座)
MOLEX 74337-0016 68针直角双座PCB固定VHDCI(插座)
MOLEX 71425-3001 68针偏置IDC线缆连接器(插头)(SHC68-*)
注意 请使用干毛巾清洁模块。

校准

推荐预热时间

15分钟

校准间隔

2年

最大工作电压

最大工作电压指信号电压和共模电压之和。

通道对地

11 V,Measurement Category I

注意 在Measurement Category II、III和IV中,请勿使用设备进行测量。
注: Measurement Category CAT ICAT O等同。该类测试测量电路用于其他电路,不能直接连接使用MAINS建筑物电源的Measurement Category CAT IICAT IIICAT IV电路。

冲击和振动

运行环境冲击

30 g峰值,11 ms半正弦脉冲

(依据IEC 60068-2-27进行测试。测试内容依据MIL-PRF-28800F。)

随机振动

设备工作

5 Hz~500 Hz0.3 grms

设备未工作

5 Hz~500 Hz2.4 grms

(依据IEC 60068-2-64进行测试。设备未工作时超出MIL-PRF-28800F, Class 3标准。)

环境

运行环境温度

0 ºC~55 ºC

储存温度

-40 ºC~70 ºC

运行湿度

10% RH~90% RH,无凝结

储存湿度

5% RH~95% RH,无凝结

污染等级

2

最高海拔

2,000米

仅限室内使用。

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。

EMC标准

产品设计符合以下测量、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;基本抗扰度
  • EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A放射标准
  • AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A放射标准
  • ICES-001: Class A放射标准
注: Group 1设备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。
注: 在欧洲、澳大利亚、新西兰和加拿大(依据CISPR 11),Class A设备适用于非住宅场所。

CE兼容

产品已达到现行欧盟产品规范的下列基本要求:

  • 2014/35/EU;低电压规范(安全性)
  • 2014/30/EU;电磁兼容性规范(EMC)
  • 2011/65/EU;有害物质限用指令(RoHS)
  • 2014/53/EU;无线电设备规范(RED)
  • 2014/34/EU;潜在爆炸性环境 (ATEX)

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RoHSNI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.)
  • 1 带有自动重置保险丝,电流超出规范时将自动断开。