USB-6349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。

USB-6349引脚分布

表 1. X系列USB螺栓端子设备默认NI-DAQmx计数器/定时器引脚
计数器/定时器信号	默认的引脚编号（名称）
CTR 0 SRC	81 (PFI 8)
CTR 0 GATE	83 (PFI 9)
CTR 0 AUX	85 (PFI 10)
CTR 0 OUT	89 (PFI 12)
CTR 0 A	81 (PFI 8)
CTR 0 Z	83 (PFI 9)
CTR 0 B	85 (PFI 10)
CTR 1 SRC	76 (PFI 3)
CTR 1 GATE	77 (PFI 4)
CTR 1 AUX	87 (PFI 11)
CTR 1 OUT	91 (PFI 13)
CTR 1 A	76 (PFI 3)
CTR 1 Z	77 (PFI 4)
CTR 1 B	87 (PFI 11)
CTR 2 SRC	73 (PFI 0)
CTR 2 GATE	74 (PFI 1)
CTR 2 AUX	75 (PFI 2)
CTR 2 OUT	93 (PFI 14)
CTR 2 A	73 (PFI 0)
CTR 2 Z	74 (PFI 1)
CTR 2 B	75 (PFI 2)
CTR 3 SRC	78 (PFI 5)
CTR 3 GATE	79 (PFI 6)
CTR 3 AUX	80 (PFI 7)
CTR 3 OUT	95 (PFI 15)
CTR 3 A	78 (PFI 5)
CTR 3 Z	79 (PFI 6)
CTR 3 B	80 (PFI 7)
FREQ OUT	93 (PFI 14)

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

32个差分

ADC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（在所有采样通道上同时采样）
最大值	500 kS/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(AI±)
量程±10 V, ±5 V	≤11 V，Measurement Category I
量程±2 V, ±1 V	±9 V, Measurement Category I

注意在Measurement Category II、III和IV中，请勿使用USB-6349连接信号或进行测量。

注意 Ne connectez pas le USB-6349 à des signaux et ne l'utilisez pas pour effectuer des mesures dans les catégories de mesure II, III ou IV.

CMRR (60 Hz)

80 dB

带宽（小信号）

2.0 MHz，±1 V时

2.9 MHz，其他量程时

输入阻抗

设备开启
AI+对AI GND	>1 GΩ，与18 pF电容并联
AI-对AI GND	>1 GΩ，与18 pF电容并联

设备关闭
AI+对AI GND	2.37 kΩ
AI-对AI GND	2.37 kΩ

输入偏置电流

±6 nA

±90 nA，全温度范围内的最大值

串扰(100 kHz)

-80 dB

输入FIFO容量

32 MS，供所有通道使用

数据传输

USB信号流、编程控制I/O

AI <0..31>的过压保护
设备开启	±30 V
设备关闭	±15 V

过压时的输入电流

±6.3 mA/AI引脚，最大值

过压时的最大AI通道

AI <0..15>上4个通道，AI <16..31>上4个通道

超过过压规范可能会导致非过压通道上的数据损坏。

模拟触发

触发次数

1

拉电流

AI <0..31>，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..31>	±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（大信号，至-3 dB）
AI <0..31>	600 kHz
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 2. 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	115	2	265	3,225
5	-5	115	2	148	1,613
2	-2	117	2	74	650
1	-1	124	3	50	333

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	16.7 ppm/°C
参考温度系数	5 ppm/°C
残余偏移误差	量程的12 ppm
INL误差	量程的126 ppm

注：当设备保持在外部校准温度的10 °C内，且在上一次自校准的1 °C内，平均10,000 DC采样时，自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。使用给定的等式可计算其他精度，用于不同的温度和采样大小。

产品处于下列运行环境时可能对电磁干扰更为敏感：已连接测试导线或已连接至测试对象。

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
噪声不确定性 =
$\frac{随机噪声 \cdot 3}{\sqrt{10, 000}}$
对于包含因子为3 σ，均匀选取10000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 = 115 ppm + 16.7 ppm × 1 + 5 ppm × 10 = 181.7 ppm
偏移误差 = 12 ppm + 2 ppm × 1 + 126 ppm = 140 ppm
噪声不确定度 ＝
$\frac{265 μ V \cdot 3}{\sqrt{10, 000}}$
= 8 µV
绝对精度 = 10 V × （增益误差） + 10 V × （偏移误差） + 噪声不确定度 = 3225 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	900 kS/s
2个通道	840 kS/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

输出耦合

DC

输出阻抗

0.2 Ω

输出驱动电流

±5 mA

过驱保护

±15 V

过电流

15 mA

上电状态

±20 mV

上电/断电毛刺^[1]¹ 典型行为。根据主机系统USB性能，时间周期可能会更长。固件更新期间，时间周期可能会更长。

峰值2 V，持续1.5 s

输出FIFO容量

8,191个采样，供所有通道使用

数据传输

USB信号流、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)

6 µs

边沿斜率

15 V/µs

幅度中点转换时的毛刺能量

100 mV · 2.6 µs

AO绝对精度

当设备保持在外部校准温度的10 °C内，且在上一次自校准的1 °C内，自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。

表 3. 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	130	11.3	5	52	4.8	128	3,761

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	50 kΩ，常规值 20 kΩ，最小值
输入电压保护	±20 V，最多两个引脚

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～1 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～1 MHz
来自内存流	0 MHz～1 MHz，取决于系统和总线活动

数据传输

USB信号流、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

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 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
输入连接选项	任意PFI、多种内部信号
FIFO	127个采样/计数器
数据传输	USB信号流、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

输出可在任意输出PFI接线端上提供。

锁相环(PLL)

PLL数

1

表 4. 参考时钟锁定频率
参考信号	USB锁定输入频率
PFI <0..15>	10 MHz

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
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

总线接口

USB兼容性^[2]² 在全速总线上运行设备将降低设备性能，且可能无法获得最大采样率/更新速率。	USB 2.0高速或全速
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

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USB-6349提供的保护。

注意 La protection apportée par le USB-6349 risque d'être endommagée s'il est utilisé d'une autre façon que celle décrite dans la documentation utilisateur.

电源要求	11 V DC ~30 V DC，30 W，带螺栓锁的2针可插拔式螺栓端子（螺距3.5 mm），类似于Phoenix Contact MC 1,5/2-STF-3,5 BK
电源输入对接连接器	Phoenix Contact MC 1,5/2-GF-3,5 BK或同等性能

注意 USB-6349必须使用NI提供的交流电源适配器或NEC Class 2直流电源。电源必须符合设备的电源要求，必须有设备使用发生国家或地区的安全认证标志。

注意 Le USB-6349 doit être alimenté par un adaptateur secteur proposé par NI ou une source de courant continu de classe 2, selon la norme NEC (National Electric Code), qui répond aux exigences d'alimentation de l'appareil et possède les marques de certification de sécurité appropriées pour le pays d'utilisation.

电流限制

超出电流限制可能引起设备不可预期的后果。

+5 V端子（连接器0）

1 A，最大值

注：连接器0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

1.2 A，最大值

物理特性

外壳尺寸（含连接器）	26.4 cm × 17.3 cm × 3.6 cm (10.39 in. × 6.81 in. × 1.42 in.)
重量	1.45 kg (3 lb 3 oz)
I/O连接器	128个螺栓端子
螺栓端子线规	0.2 mm²～1.3 mm² (24 AWG～16 AWG)

校准

推荐预热时间	15分钟
校准间隔	1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USB-6349连接信号或进行测量。

注意 Ne connectez pas le USB-6349 à des signaux et ne l'utilisez pas pour effectuer des mesures dans les catégories de mesure II, III ou IV.

Measurement Category I适用于在不直接连接配电系统（MAINS电压）的电路上进行的测量。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、稳压低压电源供能的电路和电子设备。

注： Measurement Category CAT I和CAT 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 II、CAT III或CAT IV电路。

环境守则

该型号仅用于室内应用。

环境特性

温度
运行	0 °C～45 °C
存储	-40 °C至70 °C

湿度
运行	10% RH～90% RH，无凝结
存储	5%～95% RH，无凝结

污染等级

2

最高海拔

2,000 m (800 mbar)（环境温度为25 °C）