Famille de générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3

Les défis d’ingénierie modernes exigent une fidélité et une précision accrues des signaux. Les instruments PXIe-54x3 utilisent un ou deux convertisseurs numérique-analogique (CNA) 16 bits indépendants pour générer des signaux avec une excellente planéité de la sinusoïde sur toute la bande passante. Le filtrage numérique intégré de ces générateurs de signaux fournit des signaux purs et lisses avec une option permettant de renoncer à la pureté dans le domaine fréquentiel afin d’obtenir des temps de montée plus rapides et un comportement temporel du signal amélioré.

Performance de planéité de la sinusoïde

Les générateurs de signaux PXI intègrent un étalonnage de la planéité qui assure des performances précises de la sinusoïde sur toute la bande passante de l’appareil. Alors que les appareils traditionnels présentent souvent un affaiblissement caractéristique proche de la bande passante spécifiée, les générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3 corrigent cet affaiblissement afin d’assurer des performances constantes en fréquence.

Filtrage numérique

Le chemin de données des générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3 comprend un filtrage numérique conçu pour supprimer les images de fréquence indésirables du signal généré en mode de génération arbitraire, ce qui n’est pas disponible dans les autres modes. Avec de nombreux générateurs de signaux arbitraires, des images de fréquence du signal généré apparaissent à des multiples de la fréquence d’échantillonnage programmée. Quand le filtre est activé, la bande passante du signal de sortie est limitée et les images sont supprimées, ce qui donne des signaux de sortie plus purs et plus nets. Le seul inconvénient est que la vitesse de variation lors des changements importants d’amplitude du signal est réduite, car les composantes haute fréquence du signal sont supprimées. Vous pouvez désactiver le filtrage pour inclure les composantes haute fréquence dans le signal, ce qui fait que la tension de sortie varie aussi rapidement que possible entre les échantillons dans les signaux personnalisés programmés par l’utilisateur.

Les générateurs de signaux PXI NI sont programmés avec le driver NI-FGEN, qui comprend une API de premier ordre compatible avec diverses options de développement telles que LabVIEW, C et C#. Pour garantir l’interopérabilité à long terme des générateurs de signaux, l’API du driver NI-FGEN est la même que celle utilisée pour toutes les générations passées et actuelles de générateurs de signaux NI. Le driver donne également accès à des fichiers d’aide, à la documentation et à des dizaines d’exemples prêts à l’emploi qui peuvent servir de point de départ pour votre application, ainsi qu’à une face-avant logicielle interactive offrant une fonctionnalité complète prête à l’emploi. Téléchargez le driver NI-FGEN.

Cette face-avant logicielle interactive inclut une fonction standard et la sortie de signaux arbitraires à partir d’un fichier. Vous pouvez également configurer davantage l’instrument en ajustant les paramètres de source et mode de déclenchement, amplitude, offset et fréquence. De plus, vous pouvez réinitialiser, étalonner et auto-tester l’instrument lors du dépannage.

Figure 5 : ^{La face-avant logicielle InstrumentStudio unifie les faces-avant logicielles de plusieurs instruments NI, y compris l’instrument générateur de fonctions NI, qui utilise le driver NI-FGEN pour permettre une génération rapide de signaux et offre des contrôles pour le type de signal, l’amplitude et la fréquence, ainsi que des paramètres avancés comme le routage des déclencheurs.}

Les générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3 produisent tous les signaux, y compris les signaux standards et arbitraires, avec une fréquence de mise à jour du CNA de 800 MS/s. Un algorithme implémenté sur le FPGA Xilinx Kintex-7 est utilisé pour suréchantillonner les signaux arbitraires définis par l’utilisateur. La fréquence maximale autorisée pour les signaux arbitraires téléchargés sur les PXIe-5413 et PXIe-5423 est de 200 MS/s. Le PXIe-5433 peut accepter des signaux définis par l’utilisateur jusqu’à 400 MS/s lorsque le filtre numérique est activé, et jusqu’à 250 MS/s lorsqu’il est désactivé. Augmenter la fréquence d’échantillonnage dans un signal arbitraire peut améliorer les performances temporelles en offrant des vitesses de variation plus rapides et un comportement de signal plus fluide. Des échantillons supplémentaires peuvent considérablement améliorer la pureté dans le domaine fréquentiel en lissant les transitions entre points et en éliminant les images de fréquence.

La plate-forme d’instrumentation PXI a été conçue pour les tests automatisés, avec des bus de données rapides et des déclenchements multi-instruments. Les générateurs de signaux PXIe-54x3 étendent ces fonctionnalités PXI intégrées avec des moteurs de génération indépendants dans chaque instrument multivoies et un mode liste de fréquence pour une exécution rapide des balayages de fréquence.

Moteurs de génération indépendants et séquencement

Lors de l’utilisation de générateurs de signaux arbitraires PXI-54x3, chaque voie possède un moteur de génération distinct produisant le signal de sortie. Cela constitue un avantage marqué par rapport à d’autres instruments à deux voies qui peuvent ne posséder qu’un seul moteur.

Si un instrument ne possède qu’un seul moteur, ses voies doivent partager une grande partie de leur configuration et exécution. Par exemple, les deux voies d’un générateur de signaux à un seul moteur devraient potentiellement partager les déclencheurs, marqueurs et événements moteur. Avec deux moteurs distincts dans le générateur de signaux, chaque voie peut disposer de sa propre configuration concernant déclencheurs, marqueurs et même scripts de signaux. Avec les générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3, seules la source d’horloge de référence et certaines ressources matérielles spécifiques doivent être partagées. Par exemple, les deux moteurs doivent partager la seule entrée de déclenchement PFI externe, mais PXI offre de nombreux déclenchements système internes, que les moteurs peuvent utiliser indépendamment.

Le plus important est que les voies d’un générateur de signaux à deux moteurs de génération séparés peuvent démarrer et arrêter la génération de signaux complètement indépendamment les unes des autres. Cette fonctionnalité peut permettre d’avoir une densité de voies plus élevée ou de réduire le nombre d’emplacements PXI utilisés dans un système de test. Certaines applications requièrent plusieurs voies fonctionnant indépendamment. Si votre générateur de signaux ne possède pas de moteurs de génération indépendants, il vous faudra peut-être deux appareils, donc deux emplacements PXI.

Mode de liste de fréquences

Vous pouvez utiliser le mode Liste de fréquences pour parcourir rapidement une liste prédéfinie de valeurs de fréquence en mode fonction standard et créer des sauts et balayages de fréquence. Cela vous permet d’exclure le logiciel hôte du processus et d’avancer la liste en utilisant des déclenchements numériques ou des compteurs internes cadencés matériellement. Le moteur du mode Liste de fréquences ajuste la fréquence de manière continue en phase. Grâce à cette continuité de phase, vous pouvez réaliser un balayage composé d’une série de petits pas synchronisés par un compteur matériel. Cette fonctionnalité permet de réduire considérablement la durée des tests impliquant une série de fonctions standard sans devoir créer de séquences de signaux arbitraires.

Les générateurs de signaux PXI reposent sur une architecture PXI ouverte et modulaire, qui réduit le coût des tests et accélère la mise sur le marché des dispositifs dans de nombreux secteurs, dont l’aérospatiale et la défense, le transport, et le semi-conducteur.

Test aérospatial et transport

Les générateurs de signaux arbitraires PXIe-54x3 ont une amplitude de 24 Vpp dans des charges haute impédance et génèrent avec précision de nombreux types de signaux. Cette grande amplitude de tension et cette représentation précise des signaux permettent de stimuler et simuler de nombreux capteurs et sous-systèmes utilisés dans les avions et véhicules.

Les PXIe-5413, PXIe-5423 et PXIe-5433 sont tous programmés avec le driver d’instrument NI-FGEN, le même driver utilisé par plusieurs générations précédentes de générateurs de signaux PXI. Cette utilisation cohérente du driver d’instrument réduit les efforts nécessaires pour réaliser des insertions technologiques avec cette nouvelle génération d’instruments.

Test de semi-conducteurs

Les générateurs de signaux arbitraires PXI-54x3 offrent plusieurs fonctionnalités idéales pour la validation et le test en production des semi-conducteurs. Ces instruments flexibles fournissent une large plage de tension de sortie avec de nombreux paliers et une capacité à générer des signaux en fréquence et en temps avec exactitude.

Les instruments flexibles qui peuvent s’adapter à de nombreuses pièces économisent de l’espace dans les têtes de test et réduisent le coût d’achat des testeurs. Les versions à deux voies des générateurs de signaux PXIe-54x3 ont des moteurs indépendants, ainsi chaque site de test dans un système de validation automatisé ou un ATE de production de semi-conducteurs peut être adressé et fonctionner indépendamment.

Le PXI a été conçu pour permettre la synchronisation et le déclenchement entre tous ou une partie des instruments, à l’intérieur et entre châssis PXI. La capacité de déclenchement matériel entre instruments peut réduire significativement la durée d’exécution des séquences de test et raccourcir les temps de test globaux.

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