Spécifications expliquées : Oscilloscopes et numériseurs NI
Aperçu
Contenu
- Introduction
- Comprendre la terminologie des spécifications
- Verticale
- Horizontale
- Déclenchements
- Spécifications TClk
- Spécifications de waveform
- Ressources supplémentaires
Introduction
Ce guide comprend les mêmes sections que la plupart des manuels de spécifications NI. Les termes et les définitions ci-dessous sont répertoriés par ordre alphabétique et peuvent apparaître dans un ordre différent dans les manuels de spécifications. Ce guide s'applique exclusivement aux familles 51xx, aux périphériques et modules oscilloscopes et numériseurs USB, PCI, PXI et PXIe. D’autres familles de produits NI telles que les familles DAQ multifonction 60xx, 61xx, 62xx et 63xx (anciennement les Séries B, E, S, M et X), les châssis et contrôleurs CompactDAQ et CompactRIO, modules de la Série C, Multifunction RIO 78xx Série R, multimètres numériques et autres instruments peuvent utiliser une terminologie ou des méthodes différentes pour établir les spécifications et, par conséquent, ce guide ne doit pas être utilisé comme référence pour les appareils et modules autres que ceux des familles Oscilloscope et Numériseur NI.
Ce guide utilisera le PXIe-5162 pour de nombreuses références. Si vous souhaitez suivre les spécifications de ces périphériques, vous pouvez le faire en suivant ce lien : Spécifications du PXIe-5162 Si les spécifications font référence à un autre oscilloscope ou numériseur, vous pouvez également suivre en naviguant vers les spécifications du périphérique.
Comprendre la terminologie des spécifications
Tout d’abord, il est important de noter la différence catégorique entre les différentes spécifications. NI définit les capacités et les performances de ses instruments de test et de mesure comme des spécifications garanties, des spécifications typiques et des caractéristiques ou des spécifications nominales. Consultez le manuel de spécifications de votre périphérique pour plus de détails sur les spécifications garanties, typiques ou nominales.
- Les spécifications garanties décrivent les performances d'un modèle dans les conditions de fonctionnement énoncées et sont couvertes par la garantie du modèle.
- Les spécifications typiques décrivent les performances satisfaites par la majorité des modèles. Les spécifications typiques ne sont pas garanties.
- Les spécifications nominales décrivent un attribut basé sur la conception, les tests de conformité ou les tests supplémentaires. Les spécifications nominales ne sont pas garanties.
Verticale
Les périphériques et modules oscilloscope et numériseur NI ont des spécifications pour les signaux analogiques. Ces spécifications peuvent être uniques pour chaque appareil ou modèle, assurez-vous donc de vérifier les spécifications de votre modèle spécifique. Cette section est organisée en six sections pour couvrir les spécifications communes : Impédance et couplage, niveaux de tension, précision, bande passante et réponse transitoire, caractéristiques spectrales et bruit.
Impédance et couplage
Capacité d’entrée
Les entrées du numériseur ont une capacité parasite qui peut potentiellement modifier le signal mesuré. Une sonde avec une capacité réglable peut être utilisée pour compenser la capacité d’entrée et obtenir une réponse en fréquence plate. Lorsque les fréquences sont basses, la capacité a une réactance très élevée qui ne provoque pas de charge significative. Cependant, à mesure que la fréquence augmente, la charge devient beaucoup plus importante en raison d'une diminution de l'impédance de la sonde.
La figure 1 montre une sonde correctement compensée, sous-compensée et surcompensée pour les basses fréquences. Il convient de noter que la capacité du câble est également compensée lorsque la sonde est compensée.
Figure 1
Exemple
Le PXIe-5172 a une capacité d'entrée typique de 16 pF ± 1,2 pF pour une impédance d'entrée de 1 MΩ. La sonde utilisée doit être capable de compenser de 14,8 pF à 17,2 pF pour de meilleurs résultats
Couplage d’entrée
Vous pouvez spécifier une voie d'entrée à couplage CC, CA ou masse. Le couplage CC permet aux composantes CC et basse fréquence d'un signal de passer sans être atténuées. Le couplage CA supprime les offsets CC et les composants basse fréquence, ne permettant que les signaux haute fréquence. Le couplage à la masse déconnecte l'entrée et connecte en interne la voie à la masse pour fournir une référence de tension zéro à la masse.
Dans la figure 2, le tracé A montre le couplage CC qui montre la waveform avec la partie CC incluse. Le tracé B montre la même waveform avec couplage CA qui supprime la composante CC.
Figure 2
Exemple
Le PXIe-5164 possède un couplage CA et CC pour permettre des mesures de signaux basse et haute fréquence.
Impédance d’entrée
L’impédance d’entrée est une mesure de la façon dont le circuit d’entrée empêche le courant de traverser vers la masse d’entrée analogique. Pour les oscilloscopes NI, l'impédance d'entrée commune est de 50 Ω ou 1 MΩ.
Typiquement, l’impédance de 1 MΩ, ou haute Z, est utilisée avec une sonde pour les mesures de haute tension. Pour certaines applications, comme RF, l’impédance d’entrée de 50 Ω est utilisée pour correspondre à l’impédance de source afin de minimiser les réflexions susceptibles de déformer le signal mesuré.
Exemple
Le PXIe-5164 a des impédances d'entrée de 50 Ω et 1 MΩ. Il est important de choisir l'impédance d'entrée appropriée pour effectuer de bonnes mesures.
Voir aussi
Sélectionner la sonde d’oscilloscope qui convient à votre application : Effets de charge
Perte de retour en entrée
La perte de retour en entrée indique la diminution de puissance d'un signal qui est réfléchie en raison d'impédances non adaptées. L'équation pour la perte de rendement se trouve ci-dessous.
Exemple
Le PXIe-5162 présente une perte de retour en entrée d’environ -20 dB pour une fréquence de 1 GHz. Cela signifie qu’un signal 20 dB de moins que le signal en entrée est réfléchi en raison d’un décalage d’impédance.
Figure 3
Rapport de tension d'entrée des ondes stationnaires (VSWR)
Le ROS est le rapport entre les ondes réfléchies et les ondes transmises. VSWR peut être utilisé pour déterminer quelle partie du signal en entrée est réfléchie. Selon que l'onde réfléchie est en phase ou déphasée par rapport au signal en entrée, elle pourrait augmenter ou diminuer l'amplitude nette. ROS est le rapport entre cette amplitude nette maximale et cette amplitude nette minimale. Différentes façons de trouver VSWR sont illustrées dans les équations et les figures ci-dessous.
Impédance de charge Z
Impédance des caractéristiques Zo
Figure 4
Exemple
Le PXIe-5162 a un ROS d'environ 1,1 à 500 MHz. Cela donne le rapport entre l'amplitude maximale et l'amplitude minimale due à la phase du signal réfléchi.
Figure 5
Voir aussi
Niveaux de tension
Offsets d'entrée
Offset d'entrée, ou offset vertical, est la tension sur laquelle la gamme de tension est centrée. Offset vertical positionne la gamme verticale autour d'une valeur CC définie par l'utilisateur. L'utilisation de cet offset permet d'examiner de petits changements dans le signal en entrée, ce qui peut améliorer la précision de la mesure.
La figure 6 montre la relation entre la gamme d'entrée et l'offset et comment cela peut affecter la résolution.
Figure 6
Exemple
Le PXIe-5164 a un offset d'entrée de ±5 V pour la gamme d'entrée de 0,25 V. Cela permet à l'oscilloscope de mesurer un signal transporté par une tension CC de ±5 pour maximiser pleinement les performances du C A/N.
Gammes d'entrée
La gamme d'entrée, ou gamme verticale, est l'intervalle de tension pic à pic qu'un numériseur peut mesurer au connecteur d'entrée. De nombreux numériseurs ont plusieurs gammes verticales pour maximiser les performances du C A/N et obtenir une meilleure résolution.
Exemple
Le PXIe-5171 a des gammes d'entrée de 0,2 Vpp, 0,4 Vpp, 1 Vpp, 2 Vpp et 5 Vpp. Un utilisateur a le choix entre ces cinq gammes pour obtenir la meilleure résolution possible. Si le signal mesuré est 0,5 Vpp, il est préférable d'utiliser la gamme 1 Vpp plutôt que la gamme 5 Vpp pour maximiser le C A/N.
Surcharge maximale en entrée
C'est la tension d'entrée maximale qu'un périphérique peut gérer. Le dépassement de cette tension risque d'endommager le périphérique.
Exemple
Le PXIe-5162 a une surcharge d'entrée maximale de |Peaks| ≤ 42 V pour 1 MΩ. La gamme d'entrée maximale du périphérique est de 50 Vpp avec un offset de ±15 V. Cela signifie que les signaux en entrée avec des pics de ±40 V peuvent être mesurés tout en respectant la spécification de surcharge en entrée de 42 V.
Exactitude
Précision d'amplitude CA/Réponse en fréquence
Comme les amplificateurs du monde réel ne peuvent pas fournir des performances idéales, le gain est un produit de la fréquence en entrée. Réponse en fréquence donne la réponse en amplitude d'un signal sur une gamme de fréquences.
Figure 7
Exemple
Prenons un signal de 1,25 GHz acquis sur le PXIe-5162 avec une impédance d’entrée de 50 Ω et une gamme de 1 Vpp, la spécification ci-dessus pour la précision d’amplitude CA et la figure 7, le graphe de réponse en fréquence, peuvent être utilisés pour trouver la précision typique. La figure 7 montre une amplitude d'environ 2 dB pour un signal de 1,25 GHz, en prenant la précision de 2 dB ± 0,5 dB, soit la gamme de 1,5 dB à 2,5 dB.
Dérive d'amplitude CA
Tout comme la dérive CC, l’amplitude CA peut dériver en raison d’un changement de température par rapport au dernier étalonnage.
Exemple
La dérive d’amplitude du PXIe-5162 peut être trouvée en utilisant l’équation de son document de spécifications. Prenons l'exemple de la section Précision de l'amplitude CA, si la température de la carte est maintenant de 5 degrés par rapport à la température étalonnée, l'amplitude CA se situe maintenant dans la gamme de 1,48 dB à 2,52 dB. La précision de l'amplitude CA change de seulement 0,02 dB car le PXIe-5162 ne prend en compte que les changements de température au-delà de ± 3·°C pour la dérive de l'amplitude CA.
Interférence
La diaphonie est la mesure de la mesure dans laquelle un signal sur une voie peut affecter une autre voie. Idéalement, l'acquisition d'un signal sur une voie ne devrait pas affecter un autre signal acquis, mais ce n'est pas toujours le cas en raison d'un couplage conducteur, capacitif ou inductif indésirable d'une partie du numériseur à une autre.
Exemple
Le tableau Channel-to-Channel Crosstalk du document de spécification PXIe-5162 montre que si un signal de 50 MHz est échantillonné avec une impédance d'entrée de 50 Ω, il existe une isolation caractéristique de -60 dB entre les voies lorsque les deux sont définies à la même gamme d'entrée.
Tableau 1
Précision CC
La précision détermine dans quelle mesure la valeur donnée par le numériseur sera proche du signal réel.
Exemple
L'équation ci-dessous montre la spécification de précision CC du document de spécification PXIe-5162. Un exemple de calcul de la précision CC d’un signal de 0,6 V avec un offset vertical de 0 V et une tension à pleine échelle de 1 V est illustré ci-dessous.
Dérive CC
La dérive CC est utilisée pour trouver la précision du numériseur lorsque la température embarquée du périphérique est supérieure à ±X °C depuis son dernier étalonnage.
Exemple
X varie d’un périphérique à l’autre ; sur le PXIe-5162, il est de 3 °C. L'équation ci-dessus montre la spécification de dérive CC du document de spécifications PXIe-5162. Un exemple de calcul de la dérive CC d’un signal de 0,6 V avec un offset vertical de 0 V, une tension pleine échelle de 1 V et une différence de température embarquée de 5 °C par rapport au dernier étalonnage est illustré ci-dessous.
Résolution
La résolution est le plus petit changement de tension d'entrée qu'un numériseur peut idéalement capturer. La résolution peut être exprimée en bits (LSB), en proportions ou en pourcentage de pleine échelle. Le tableau 2 donne quelques exemples.
| Bits | Résolution | ||
|---|---|---|---|
| 8 | 1/28 | ou | 1/256 |
| 10 | 1/210 | ou | 1/1024 |
| 12 | 1/212 | ou | 1/4096 |
| 14 | 1/214 | ou | 1/16384 |
| 16 | 1/216 | ou | 1/65536 |
Table 2
La résolution limite la précision d'une mesure. Plus la résolution (nombre de bits) est élevée, plus la mesure est précise. Un C A/N 8 bits divise la gamme verticale de l'amplificateur d'entrée en 256 niveaux discrets. Avec une gamme verticale de 10 V, le C A/N 8 bits ne peut pas résoudre idéalement les différences de tension inférieures à 39 mV. En comparaison, un C A/N 14 bits avec 16 384 niveaux discrets peut idéalement résoudre des différences de tension aussi petites que 610 μV.
La figure 8 montre un signal sinusoïdal mesuré par un C A/N 3 bits et un C A/N 16 bits.
Figure 8
Exemple
Le PXIe-5160 a une résolution de 10 bits, ce qui lui donne 1024 niveaux discrets. Étant donné une gamme de 10 V, cela permet au périphérique de mesurer des changements aussi petits que 9,77 mV. En comparaison, la résolution de 3 bits de la figure 8 ne peut mesurer que des changements de 1,25 V.
Bande passante et réponse transitoire
Couplage CA
La coupure de couplage CA donne le point -3 dB du filtre passe-haut lorsque vous utilisez un couplage CA.
Exemple
Le PXIe-5162 a une coupure de 170 kHz pour 50 Ω et 17 Hz pour 1 MΩ. Lorsque vous utilisez une impédance d'entrée de 1 MΩ avec couplage CA, les fréquences inférieures à 17 Hz seront atténuées de plus de 3 dB.
Bande passante
La bande passante est définie comme le point où la puissance du signal mesuré est la moitié de la puissance du signal d’origine. Lorsque vous travaillez avec un signal de tension, le point -3 dB correspond au moment où la tension mesurée est 
Exemple
Le PXIe-5162 a une bande passante de 1,5 GHz dans le paramètre d'impédance d'entrée 50 Ω et de 300 MHz dans le paramètre 1 MΩ. Le cas garanti de 50 Ω indique que le signal en entrée ne sera pas atténué à 70,7 % lorsque la fréquence du signal en entrée est inférieure à 1,5 GHz. La figure 9 montre que le point de -3 dB est d’environ 150 MHz pour un numériseur particulier.
Figure 9
Voir aussi
Filtres limitant la bande passante
Les filtres de bande passante sont utilisés pour filtrer les parasites indésirables et le bruit afin d'améliorer la résolution du signal en entrée. Ces filtres peuvent être considérés comme des filtres passe-bas utilisés pour rejeter le contenu haute fréquence indésirable associé au signal en entrée. Ces filtres peuvent être analogiques ou numériques.
Exemple
Le PXIe-5162 possède deux filtres limitant la bande passante, 20 MHz et 175 MHz. Lors de la mesure d’un signal de 15 MHz, le filtre de 20 MHz serait utilisé pour éviter les hautes fréquences indésirables. Pour un signal de 150 MHz, le filtre de 175 MHz peut être utilisé.
Réponse en fréquence
Réponse en fréquence donne la réponse en amplitude d'un signal sur une gamme de fréquences. Cela montre comment l’amplitude des fréquences d’entrée variera pour chaque oscilloscope.
Exemple
La Figure 10 montre la réponse en fréquence du PXIe-5105 dans la gamme d’entrée 50 Ω, 1 Vpp à pleine bande passante avec le filtre anti-repliement activé.
Figure 10
Temps de montée/descente
Le temps de montée/descente indique la vitesse de variation, la transition la plus rapide que le numériseur peut mesurer.
Exemple
Par exemple, le PXIe-5172 peut mesurer des signaux qui montent aussi vite que 5,15 ns dans la gamme 50 Ω et 5,25 ns dans la gamme 1 MΩ nominalement.
Voir aussi
Caractéristiques spectrales
Nombre effectif de bits (ENOB)
ENOB est une spécification qui relie les performances de mesure ou de génération d'un périphérique à une spécification courante utilisée dans les convertisseurs de données : les bits de résolution. La plupart des convertisseurs de données sont conçus pour fonctionner à une vitesse et une résolution particulières. Les fournisseurs d’instruments ont toujours utilisé cet élément de conception pour définir la résolution de mesure de leurs périphériques. Aucun instrument n'est idéal, donc les spécifications de performance montrent à quel point un périphérique est proche de l'idéal. Un C A/N peut spécifier un certain nombre de bits, mais le bruit peut ajouter une incertitude de mesure qui dépasse la précision que ces bits pourraient idéalement atteindre. Par exemple, un C A/N 14 bits peut n'avoir que 12 bits utilisables : c'est l'ENOB du périphérique. ENOB est calculé directement à partir de SINAD, discuté ci-dessous, en utilisant des valeurs pour le bruit et les parasites C A/N idéaux, comme indiqué dans l’équation ci-dessous. Ce calcul montre à quel point l'instrument idéal fonctionne. Les performances du C A/N diminuent lorsque la fréquence d’entrée augmente en raison de distorsions de haute fréquence ; ceci provoque une diminution de l’ENOB avec l’augmentation de la fréquence d’entrée.
Exemple
Le PXIe-5172 a un ENOB de 11,8 bits lorsque le filtre 20 MHz est activé dans la gamme 5 V. Bien qu’il s’agisse d’un produit 14 bits, dans ces conditions, il a un ENOB de 11,8
Signal à bruit et distorsion (SINAD)
SINAD est le rapport entre la puissance du signal, y compris la puissance de bruit et de distorsion, et la puissance de bruit et de distorsion seule. Un instrument avec un SINAD élevé peut mieux discerner la fréquence fondamentale des parasites et du bruit qu’un instrument avec un SINAD bas. L'approximation la plus utile de SINAD est illustrée dans l'équation ci-dessous.
Exemple
En utilisant ENOB, nous pouvons calculer SINAD. En utilisant l'exemple et l'équation de la section ENOB ci-dessus, le PXIe-5172 obtient un SINAD de 72,796 dB.
Voir aussi
Rapport signal/bruit (SNR)
SNR, généralement exprimé en dB, est le rapport entre la puissance du niveau du signal en entrée et la puissance de bruit. Plus le rapport S/B d'un périphérique est élevé, meilleure est sa capacité à différencier le signal du bruit, en particulier lorsque le signal en entrée a une faible amplitude.
Figure 11
Exemple
Sur la base du spectre monoton du PXIe-5162 comme le montre la figure 11, le rapport S/B peut être estimé à 91 dB.
Spectre monoton
Le spectre monoton utilise un signal de ton pur en entrée pour représenter les performances spectrales globales d'un oscilloscope. Un spectre monoton fournit une bonne approximation des caractéristiques spectrales telles que la DHT, le rapport S/B, etc. pour une configuration spécifique.
Exemple
La figure 12 montre le spectre monoton du PXIe-5162 lorsqu’il est testé avec un signal en entrée d’environ 300 MHz.
Figure 12
Gamme dynamique sans bruit (SFDR)
La gamme dynamique sans bruit est la gamme dynamique utilisable avant que le bruit parasite n’interfère ou ne déforme le signal fondamental. L'amplitude du signal fondamental est généralement de -1 dBFS. SFDR est la mesure du rapport d'amplitude entre le signal fondamental et le plus grand parasite harmoniquement ou non harmoniquement lié de CC à toute la bande passante de Nyquist (la moitié de la fréquence d'échantillonnage). Un parasite est tout intervalle de fréquence d'un analyseur de spectre, ou d'une transformée de Fourier, du signal analogique au-dessus du bruit de fond. Un périphérique avec un SFDR élevé peut mesurer un signal avec moins d’effets du bruit et des parasites.
Figure 13
Exemple
Le PXIe-5171 a un SFDR caractéristique de -70 dBc ou mieux, selon les filtres, la gamme de tension et la fréquence d’entrée. Cela signifie que le bruit parasite le plus élevé est inférieur d’au moins 70 dBc à la fréquence fondamentale.
Distorsion harmonique totale (DHT)
La DHT d'un signal est le rapport entre la somme des puissances des cinq premières harmoniques et la puissance de la fréquence fondamentale. L'équation ci-dessous montre le calcul de la DHT, H étant l'amplitude de chaque harmonique et F l'amplitude de la fréquence fondamentale.
Exemple
Le PXIe-5172 a une DHT de -77 dBc pour une fréquence d'entrée de 30 MHz ou moins dans la gamme d'entrée 5 V.
Voir aussi
Bruit
Bruit efficace
Toutes les composantes de tension et de fréquence qui ne sont pas présentes dans le signal réel ou idéal, les parasites ou les harmoniques, mais qui sont présentes dans la mesure des signaux, sont du bruit. Les signaux en entrée transmettent non seulement le signal idéal à mesurer, mais contiennent également du bruit. Le bruit de fond est l’amplitude de tout bruit dans la gamme de fréquence de l’appareil. Le bruit efficace indique le bruit qui peut être vu en fonction de facteurs tels que l'impédance d'entrée et la gamme d'entrée. Le bruit efficace d’un oscilloscope est le bruit présent sans signal en entrée et mesuré avec un terminateur de 50 Ω.
Exemple
Le bruit efficace du PXIe-5164 configuré pour une impédance d'entrée de 50 Ω et une gamme d'entrée de 5 V est de 0,030.
Horizontale
La section suivante est organisée en deux sections, Horloge d'échantillonnage et Horloge embarquée (VCSO interne). Chaque section contient une liste de spécifications courantes et leurs définitions, ainsi que des détails sur la façon dont elles peuvent être utilisées dans le monde réel.
Horloge d’échantillonnage
Fréquence de la base de temps
La fréquence de la base de temps est la base des signaux d'échantillonnage utilisés par l'horloge.
Exemple
La fréquence de base de temps du PXIe-5162 est de 2,5 GHz. Les horloges d'échantillonnage du PXIe-5162 sont dérivées de cette fréquence de 2,5 GHz.
Horloge embarquée (VCSO interne)
Bruit de phase
Les oscillateurs idéaux ont une période constante et des temps de montée et de descente, mais pour les oscillateurs réels, ces caractéristiques varient. Ces variations de l'horloge, appelées jitter dans le domaine temporel, peuvent provoquer des fluctuations de phase lors de la mesure du signal en entrée, entraînant un bruit de phase dans le domaine fréquentiel. Le bruit de phase est exprimé en dBc/Hz, dBc étant le niveau en dB par rapport au signal d'intérêt.
Exemple
La figure 14 montre le tracé du bruit de phase pour le PXIe-5162. Le bruit de phase est de -80 dBc/Hz lorsque la fréquence est de 100 Hz et d'environ -142 dBc/Hz lorsque la fréquence est de 10 MHz.
Figure 14
Fréquence d'échantillonnage aléatoire entrelacé (RIS)
RIS est une forme d'échantillonnage à temps équivalent qui augmente les fréquences d'échantillonnage apparentes de signaux répétitifs en combinant plusieurs waveforms déclenchées, et la fréquence RIS est la fréquence d'échantillonnage que le numériseur peut atteindre lorsqu'il utilise cette méthode. Comme le temps de déclenchement se produit de manière aléatoire entre deux échantillons, le numériseur échantillonne différents points de la waveform lors d'acquisitions consécutives. En combinant ces waveforms, le numériseur peut atteindre une fréquence d’échantillonnage jusqu’à 25 fois supérieure à la fréquence d’échantillonnage de son C A/N. Certains oscilloscopes NI ne supportent pas RIS.
Exemple
La gamme d'échantillonnage aléatoire entrelacé du PXIe-5162 peut atteindre 100 Géch./s.
Voir aussi
Numériseurs haute vitesse Aide : Échantillon à temps équivalent et échantillonnage entrelacé aléatoire
Fréquence d'échantillonnage temps réel
La fréquence d'échantillonnage en temps réel est la fréquence réelle à laquelle le signal en entrée est échantillonné.
Exemple
Pour le PXIe-5162, la fréquence d'échantillonnage en temps réel est la suivante :
Une voie activée : 76,299 kéch./s à 5 Géch./s
Deux voies activées : 76,299 kéch./s à 2,5 Géch./s
Quatre voies activées : 76,299 kéch./s à 1,25 Géch./s
Jitter de l'horloge d'échantillonnage
Le jitter de l'horloge d'échantillonnage indique l'écart par rapport à l'horloge d'échantillonnage idéale. Ces écarts sont décrits dans Bruit de phase ci-dessus.
Exemple
Le PXIe-5162 a un jitter d'horloge d'échantillonnage de 180 fs RMS, ce qui signifie un écart de 180 fs par rapport à l'horloge idéale. Cette valeur de jitter est calculée en intégrant le bruit de phase entre deux fréquences.
Précision de la base de temps
La précision de la base de temps décrit à quel point la fréquence réelle générée est proche de la fréquence désirée. La précision est exprimée en ppm (parties par million) ou en ppb (parties par milliard).
Exemple
L'équation ci-dessous utilise la précision de la base de temps du PXIe-5162, 10 ppm, pour déterminer la précision d'une fréquence de 1 MHz.
Horloge d'échantillonnage/référence externe
Gamme de tension d'entrée configurée comme horloge d'échantillonnage
Cette valeur indique la gamme acceptable pour une horloge d'échantillonnage externe en dBm, la puissance de l'entrée par rapport à 1 mW.
Exemple
Le PXIe-5162 a une gamme de tension d'entrée de -10 dBm à 16 dBm ; l'équation ci-dessous convertit cette gamme en Vpp. En utilisant cette équation, la valeur Vpp de 16 dBm est ~4 Vpp ; ceci nous donne une gamme de 0,2 Vpp à 4 Vpp.
Déclenchements
Les oscilloscopes et numériseurs et modules NI peuvent supporter différents types de déclenchement. Ils prennent également en charge les lignes PFI (Programmable Function Interface), qui permettent d’acheminer les signaux numériques à travers le fond de panier. Ce qui suit est une liste de spécifications communes, leur définition et comment ces spécifications peuvent être utilisées dans le monde réel.
Temps mort
Lors de l'acquisition de plusieurs enregistrements, temps mort est le temps total entre les enregistrements que le numériseur n'acquiert pas. Pendant ce temps, le numériseur se configure pour le prochain enregistrement.
Exemple
Le temps mort du PXIe-5172 est 10 fois supérieur à la période de l'horloge d'échantillonnage. Si la période de l'horloge d'échantillonnage est 4 ns, le temps mort serait 40 ns.
Numérique
Un déclenchement numérique a lieu sur un front montant ou descendant d'un signal numérique.
Exemple
Cela peut être un déclenchement qui provient d'une ligne PFI ou d'une ligne de déclenchement PXI.
Front
Un déclenchement sur front se produit lorsqu'un signal franchit un seuil spécifié par l'utilisateur. Le déclenchement peut être une pente positive (front montant) ou négative (front descendant), comme illustré à la figure 15.
Figure 15
Hystérésis
Un déclenchement à hystérésis est semblable à un déclenchement sur front, mais ajoute une valeur d'hystérésis pour éviter tout déclenchement faux. Pour un déclenchement d’hystérésis positif, l’oscilloscope se déclenche lorsque le seuil défini a été franchi sur un front montant et ne se déclenchera plus sur le front montant, sauf si le signal tombe en dessous de la valeur d’hystérésis. Cela évite les déclenchements erronés d'un signal qui risque de sauter au-dessus et au-dessous du seuil de déclenchement. La figure 16 illustre une hystérésis de pente positive et négative.
Figure 16
Immédiate
Un déclenchement immédiat est un déclenchement généré par le numériseur lui-même après sa configuration par logiciel. Ceci est la valeur par défaut pour les numériseurs NI.
Logiciels
Un déclenchement logiciel se produit lorsque l'utilisateur envoie une commande logicielle pour déclencher le numériseur.
Résolution de conversion temps-numérique
Cette valeur permet à l'utilisateur de savoir avec quelle précision il peut horodater le moment où le premier échantillon a été prélevé par rapport au moment où le déclenchement a eu lieu.
Exemple
La conversion temps-numérique du PXIe-5162 est de 4 ps.
Précision du déclenchement
La précision du déclenchement décrit la gamme autour de la valeur de déclenchement réelle dans laquelle le déclenchement de l'oscilloscope sera activé.
Exemple
Le PXIe-5162 a une précision de 8 % de la pleine échelle. Si la gamme est définie à 5 V, la précision du déclenchement est de 0,4 V. Cela signifie que pour un réglage de 5 V, le déclenchement s'activera dans la gamme de 4,6 V à 5,4 V.
Retard de déclenchement
Le délai de déclenchement est le temps qui s'écoule entre le déclenchement et le déclenchement du numériseur. Si un délai de déclenchement est défini, le numériseur continue à acquérir des échantillons de pré-déclenchement pour ce délai défini après son déclenchement. Les échantillons de post-déclenchement sont acquis après le déclenchement retardé.
Figure 17
Filtres de déclenchement
Les filtres de déclenchement sont utilisés pour rejeter les composants haute fréquence ou basse fréquence indésirables afin d'éviter les faux déclenchements. Par exemple, un filtre de déclenchement basse fréquence peut être utilisé pour rejeter un signal de ligne de 50 Hz ou 60 Hz. Un filtre de déclenchement haute fréquence peut être utilisé pour rejeter le contenu haute fréquence tel que l'overshoot et la sonnerie.
Exemple
Le PXIe-5162 dispose de filtres réjecteurs basse fréquence et haute fréquence de 150 kHz pour éliminer les fréquences indésirables inférieures ou supérieures à 150 kHz.
Attente après déclenchement
Le blocage de déclenchement est une période réglable pendant laquelle le numériseur ne peut pas se déclencher. Le blocage de déclenchement est utilisé pour garantir un temps minimum entre deux déclenchements de référence. Cette fonctionnalité est utile si les déclenchements entrants ont un intervalle de temps connu et que seule une fenêtre relativement petite d'échantillons adjacents au déclenchement est nécessaire. Dans ce cas, la définition de l'arrêt permet d'allouer efficacement la mémoire embarquée et empêche le périphérique de se déclencher sur des sections de la waveform en entrée qui ne sont pas intéressantes. Chaque périphérique utilise un compteur embarqué programmé par logiciel pour implémenter cette fonctionnalité. Pendant la décrémentation du compteur d'attente, les déclenchements de référence entrants sont ignorés. Le périphérique s'arme pour le déclenchement de référence suivant lorsque le compteur d'attente atteint zéro. Chaque périphérique qui supporte le blocage de déclenchement a une valeur de blocage minimale, qui est répertoriée dans le document de spécifications de chaque périphérique.
Figure 18
Jitter de déclenchement
Le jitter de déclenchement est l'écart possible, en ps, entre le moment où un déclenchement a eu lieu et celui où le numériseur y a réagi.
Exemple
Le jitter de déclenchement du PXIe-5172 est de 15 ps efficaces.
Sensibilité au déclenchement
La sensibilité de déclenchement est la plus petite tension qui provoque le déclenchement du périphérique.
Exemple
Le PXIe-5162 a une sensibilité de 3% de la pleine échelle. Si la gamme est définie à 5 V, la sensibilité au déclenchement serait de 0,15 V.
Interface de fonction programmable (PFI)
VIH
VIH est le niveau de tension minimal qui peut être interprété comme « haut » ou « 1 » par une entrée numérique.
Exemple
Le VIH est de 2 V pour le PXIe-5162, ce qui signifie qu'un minimum de 2 V doit être en entrée pour que le périphérique puisse lire un niveau haut numérique.
VIL
VIL est le niveau de tension maximal qui peut être interprété comme « bas » ou « 0 » par une entrée numérique.
Exemple
Le VIL est de 0,8 V pour le PXIe-5162, ce qui signifie qu’une entrée maximale de 0,8 V peut être entrée pour que le périphérique lise un niveau bas numérique.
Événements de sortie
Prêt pour le démarrage
Déclenchement lorsque le numériseur est prêt pour un déclenchement de démarrage.
Déclenchement de démarrage (bras d'acquisition)
Déclenchement lorsque le numériseur reçoit un déclenchement de démarrage et commence à acquérir un minimum d'échantillons de déclenchement de préréférence.
Prêt pour la référence
Déclenchement lorsque le numériseur est prêt pour un déclenchement de référence.
Déclenchement de référence AI
Déclenchement lorsque le numériseur a reçu un déclenchement de référence de bras.
Déclenchement de référence (arrêt)
Déclenchement lorsque le numériseur a reçu un déclenchement de référence et va maintenant acquérir des échantillons de déclenchement post-référence.
Fin de l'enregistrement
Déclenchement lorsque le numériseur a fini d'acquérir un enregistrement.
Prêt pour l'avancement
Déclenchement lorsque le numériseur attend de passer à l'enregistrement suivant.
Déclenchement d'avancement
Déclenchement lorsque le numériseur passe à l'enregistrement suivant et commence à acquérir un minimum d'échantillons de déclenchement de préréférence.
Terminé (fin de l'acquisition)
Déclenchement lorsque le numériseur a fini d'acquérir des échantillons et que l'acquisition est terminée.
Spécifications TClk
Décalage
Il s'agit du délai maximal entre les voies de modules séparés.
Exemple
Lorsque vous utilisez NI-TClk pour synchroniser plusieurs oscilloscopes PXIe-5162, il y aura un délai caractéristique maximal de 100 ps entre les voies des modules.
Roulement après réglage manuel
L'horloge d'échantillonnage peut être retardée manuellement pour améliorer le décalage.
Exemple
Le PXIe-5162 peut réduire son décalage à ≤ 5 ps après réglage manuel.
Résolution de retard/ajustement de l'horloge d'échantillonnage
C'est le plus petit incrément que l'horloge d'échantillonnage peut ajuster lors de l'ajustement manuel du décalage entre les modules.
Exemple
Le PXIe-5162 peut retarder l'horloge d'échantillonnage par incréments de 20 fs pour améliorer le décalage lors de la synchronisation avec NI-TClk .
Spécifications de waveform
Taille de la mémoire embarquée
La mémoire disponible dont dispose le numériseur pour stocker les échantillons acquis.
Exemple
La taille de mémoire embarquée est de 1,5 Go pour le PXIe-5164.
Longueur d'enregistrement minimale
Un enregistrement est un ensemble d'échantillons, et longueur d'enregistrement minimale est le plus petit nombre d'échantillons pouvant être acquis par enregistrement.
Exemple
La longueur d'enregistrement minimale est de 1 échantillon pour le PXIe-5164.
Nombre d’échantillons de pré-déclenchement
Le nombre d'échantillons qui peuvent être acquis avant qu'un déclenchement de référence ne se produise.
Exemple
Le nombre d'échantillons de pré-déclenchement va de 0 à (longueur d'enregistrement - 1) pour le PXIe-5164.
Nombre d'échantillons de post-déclenchement
Le nombre d'échantillons qui peuvent être acquis après un déclenchement de référence.
Exemple
Le nombre d'échantillons de post-déclenchement est 0 jusqu'à la longueur d'enregistrement pour le PXIe-5164.
Mémoire embarquée allouée par enregistrement
Ce nombre donne la quantité de mémoire qu'un seul enregistrement utilisera pour une longueur d'enregistrement spécifique, et dans certains cas, le nombre d'octets par échantillon.
Exemple
Le tableau 3 en montre quelques exemples pour le PXIe-5164 doté de 1,5 Go de mémoire embarquée.
Tableau 3