PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기 제품군

개요

새로운 PXIe-5413, PXIe-5423 및 PXIe-5433 임의 웨이브폼 생성기는 -92 dB의 SFDR과 435 fs의 통합 시스템 지터를 지원하는 동시에 전용 표준 웨이브폼 생성 엔진과 함께 사용하는 경우 정밀한 웨이브폼 조정 기능을 제공합니다. 임의 웨이브폼 생성을 위한 새로운 분수 리샘플링 아키텍처를 기반으로 사용자 샘플링 속도와 상관없이 유사한 다이나믹 범위와 지터 성능을 얻을 수 있습니다. 사용자는 고속 웨이브폼 스트리밍 기능과 함께 PXI와 동일한 다중 계측기 동기화를 활용할 수도 있습니다.

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 주요 특징은 다음과 같습니다.
  • 800 MS/s에서 20, 40, 80 MHz 대역폭으로 업데이트된 1개 또는 2개의 16비트 채널
  • 최대 ±12 V 및 최소 ± 7.75 mV 출력 범위
  • 단일 PXI 섀시에 병렬 구조의 다수 채널 시스템을 구축할 수 있는 최대 34개의 채널
  • PCI Express x4 Gen 1 연결로 웨이브폼 시퀀싱 및 스트리밍

내용

그림 1. PXIe-5413, PXIe-5423, PXIe-5433은 1- 및 2-채널 옵션과 20, 40, 80 MHz 최대 사인파 대역폭 버전을 제공합니다.

 

 

PXIe-5413

PXIe-5423

PXIe-5433

대역폭

20 MHz

40 MHz

80 MHz

DAC 분해능, 업데이트 속도

16비트, 800 MS/s

16비트, 800 MS/s

16비트, 800 MS/s

사용자 프로그래밍 가능한 최대 임의 웨이브폼

200 MS/s

200 MS/s

400 MS/s Filter On
250 MS/s Filter Off

채널

1

2

1

2

1

2

메모리

128 MB

256 MB

128 MB

256 MB

512 MB

1 GB

최대 전압

±6 V into 50 Ω

±12 V into High-Z

±6 V into 50 Ω

±12 V into High-Z

±6 V into 50 Ω

±12 V into High-Z

스크립팅 및 시퀀싱

No

Yes

Yes

스트리밍

No

Yes

Yes

표 1. NI는 여러 종류의 테스트 자동화 시스템의 요구 사항을 만족하는 다양한 임의 웨이브폼 생성기를 제공합니다.

 

PXIe-54x3 웨이브폼 생성기 아날로그 성능

최첨단 엔지니어링에는 정확하고 충실도 높은 신호가 필요합니다. PXIe-54x3 계측기는 1개 또는 2개의 독립형 DAC(16비트 디지털-아날로그 컨버터)를 사용해 통과대역 전체에서 사인파 평탄도가 우수한 신호를 만들어냅니다. 이러한 웨이브폼 생성기에 내장된 디지털 필터링은 순수하고 매끄러운 신호와 함께 주파수 영역의 순도를 앞서 더 빠른 상승 시간과 시간 영역 신호 동작을 위한 옵션을 제공합니다.

사인파 평탄도 성능

PXI 웨이브폼 생성기의 평탄도 교정 기능은 디바이스의 전체 대역폭에서 정확한 사인파 성능을 제공합니다. 기존의 디바이스는 계측기의 정해진 대역폭에 근접할수록 롤오프가 나타나는 경우가 많지만 PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 그러한 롤오프를 보정하여 전체 주파수에서 일관된 성능을 제공합니다.

그림 2. PXI 웨이브폼 생성기는 계측기의 통과대역 전체에서 평평한 진폭의 사인 신호를 생성합니다.

 

디지털 필터링

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 데이터 경로는 디지털 필터링 기능이 있어, 임의 생성 모드에서 생성된 신호에서 다른 모드에서는 사용할 수 없는 원치 않는 주파수 이미지를 제거합니다. 임의 웨이브폼 생성기에서 생성된 신호의 주파수 이미지는 프로그래밍된 샘플 속도의 몇 배 단위로 나타나는 경우가 많습니다. 필터를 활성화하면 출력 신호의 대역폭이 제한되고 이미지가 제거되어 보다 순수하고 깔끔한 신호가 출력됩니다. 유일한 단점은 신호의 고주파수 구성요소가 제거되므로 신호 진폭의 큰 변화로 인한 슬루레이트가 줄어든다는 점입니다. 필터링을 비활성화하면 고주파수 콘텐츠가 신호에 포함되어, 사용자가 프로그래밍한 웨이브품 샘플 간의 출력 전압이 최대한 빠르게 변화합니다.

그림 3: PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 고유의 하드웨어 아키텍처로 아날로그 성능뿐 아니라 개별 채널 생성, 웨이브폼 스트리밍, 다중 계측기 동기화 성능도 우수합니다.

 

NI-FGEN 계측기 드라이버

NI PXI 웨이브폼 생성기는 NI-FGEN 드라이버로 프로그래밍되며 드라이버에는 LabVIEW, C, C# 등의 다양한 개발 옵션과 연동되는 동급 최강의 API가 포함되어 있습니다. NI-DMM 드라이버 API는 과거 및 현재의 NI 웨이브폼 생성기에서 사용되는 모든 API와 동일한 API로서, 웨이브폼 생성기의 장기적 상호 운용성을 보장합니다. 또한 드라이버에서 도움말 파일, 설명서 그리고 어플리케이션의 시작점으로 사용할 수 있는 수십 가지의 바로 실행 가능한 예제, 즉시 사용 가능한 모든 기능의 인터랙티브 소프트 프런트패널에 액세스할 수도 있습니다. NI-FGEN 드라이버를 다운로드하십시오.

그림 4: NI-FGEN 드라이버는 일관된 함수 활용 및 호환성으로 30년간 최신 PXI 웨이브폼 생성기를 프로그래밍하는 데 사용되었습니다.

 

이 인터랙티브 소프트 프런트패널에는 표준 함수와 파일로부터의 임의 웨이브폼 출력이 포함되어 있습니다. 트리거 소스와 모드, 진폭, 오프셋, 주파수 설정을 직접 조절하여 계측기를 구성할 수도 있습니다. 또한 문제 해결 도중 계측기를 재설정, 교정, 셀프 테스트할 수 있습니다.

그림 5. NI-FGEN 소프트 프런트패널을 이용하면 웨이브폼을 빠르게 생성하고 웨이브폼의 종류, 진폭, 주파수뿐 아니라 트리거 라우팅과 같은 고급 설정도 제어할 수 있습니다.

 

부분 리샘플링

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 800 MS/s의 DAC 업데이트 속도로 표준 및 임의 웨이브폼을 포함한 모든 웨이브폼을 출력합니다. Xilinx Kintex-7 FPGA에 구현된 알고리즘은 사용자 정의 임의 웨이브폼을 업샘플링하는 데 사용됩니다. PXIe-5413과 PXIe-5423에 업로드되는 임의 웨이브폼의 최대 속도는 200 MS/s입니다. PXIe-5433은 디지털 필터 활성화 시 400 MS/s, 비활성화 시 250 MS/s의 사용자 정의 웨이브폼을 수용할 수 있습니다. 임의 웨이브폼의 샘플 속도를 높이면 더 빠른 슬루레이트와 매끄러운 웨이브폼 동작을 통해 시간 영역 성능을 개선할 수 있습니다. 추가 샘플은 점대점 이동을 매끄럽게 개선하고 주파수 이미지를 제거하여 주파수 영역의 순도를 크게 높여줍니다.

 

테스트 자동화 기능

PXI 계측 플랫폼은 신속한 데이터 버스와 다중 계측기 트리거를 통해 테스트 자동화를 지원합니다. PXIe-54x3 웨이브폼 생성기는 각 멀티채널 계측기에 내장된 PXI 기능 및 독립형 생성 엔진, 주파수 스윕의 빠른 실행을 위한 주파수 리스트 모드를 통해 확장됩니다.

그림 6. PXIe-54x3 웨이브폼 생성기는 약 60개의 벤더가 제공하는 NI의 600 PXI 모듈 또는 1500 PXI 모듈과 커플링하여 더욱 스마트한 테스트 시스템을 완성할 수 있습니다.

 

독립형 생성 엔진 및 시퀀싱

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기를 사용할 때는 출력 신호를 만드는 생성 엔진이 각 채널에 분리되어 있는지 확인하십시오. 이는 엔진이 하나뿐인 2채널 계측기보다 확실한 장점이 있습니다.

엔진이 하나뿐인 계측기의 채널들은 구성 및 실행의 많은 부분을 공유해야 합니다. 예를 들어 채널이 두 개이고 엔진이 하나인 웨이브폼 생성기는 트리거, 마커, 엔진 이벤트를 공유해야 할 수도 있습니다. 웨이브폼 생성기 내 엔진이 두 개로 분리되어 있으면 각 채널이 트리거와 마커, 웨이브폼 스크립트의 고유 구성을 가질 수 있습니다. PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 참조 클럭 소스와 지정된 하드웨어 리소스만 공유합니다. 엔진이 두 개일 경우 외부 PFI 트리거 입력을 공유해야 하지만, PXI는 수많은 내부 시스템 트리거를 제공하므로 엔진이 이를 공유할 필요가 없습니다.

가장 중요한 점은 생성 엔진이 두 개로 분리된 웨이브폼 생성기의 경우 채널이 상호 독립적으로 신호 생성을 시작 및 중단할 수 있다는 것입니다. 이 기능은 결과적으로 채널 밀도를 높이거나 테스트 시스템에 사용되는 PXI 슬롯을 줄이는 효과가 있습니다. 어플리케이션에 따라 독립적으로 작동하는 여러 개의 채널이 필요할 수 있습니다. 웨이브폼 생성기에 독립적인 여러 개의 생성 엔진이 없다면 어플리케이션에 두 개의 디바이스와 두 개의 PXI 슬롯이 필요할 수 있습니다.

 

주파수 리스트 모드

주파수 리스트 모드를 이용하면 표준 함수 모드 주파수 값의 사전 정의된 목록을 단계적으로 빠르게 진행하고 주파수 호핑과 스위핑을 만들 수 있습니다. 이는 호스트 소프트웨어를 프로세스에서 제외하고, 디지털 트리거 또는 하드웨어 타이밍에 의한 내부 카운터를 사용해 목록을 진행하는 데 도움을 줍니다. 주파수 리스트 모드 엔진은 연속 위상 방식으로 주파수를 조절합니다. 이러한 위상 연속성을 바탕으로, 일련의 하드웨어 카운터 타이밍 단계를 만들어 하나의 스윕을 완성할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 임의 웨이브폼 시퀀스를 만들 필요 없이 일련의 표준 함수를 생성할 수 있어 테스트 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

그림 7. 소프트웨어 기반 PXI 테스트 시스템은 출시 기간을 단축하고 테스트 처리량을 늘리며 전체적인 테스트 비용을 줄여줍니다. 모듈형 계측 방식은 테스트 용량을 적절하게 잡고 도입이 예정된 기술을 활용하여 테스트 시스템의 미래를 보장하는 데 도움을 줍니다.

 

주요 어플리케이션 영역

PXI 웨이브폼 생성기는 개방형, 모듈형 PXI 아키텍처를 기반으로 구축되어 테스트 비용을 낮추고 항공우주/국방, 교통, 반도체를 포함한 여러 분야에서 디바이스의 출시 기간을 단축합니다.

 

항공우주 및 교통 테스트

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 높은 임피던스 부하에 24 Vpp의 전압 진동을 유발하며 여러 종류의 신호를 정확하고 정밀하게 생성합니다. 전압 진동이 높고 신호 재현력이 뛰어나므로 웨이브폼 생성기를 통해 항공기와 차량에 사용되는 수많은 센서와 하위 시스템을 자극 및 시뮬레이션할 수 있습니다.

PXIe-5413, PXIe-5423, PXIe-5433은 모두 PXI 웨이브폼 생성기의 이전 세대에 사용된 NI-FGEN 계측기 드라이버로 프로그래밍할 수 있습니다. 일정한 계측기 드라이버를 사용하므로 신세대 계측기의 기술을 보다 쉽게 도입할 수 있습니다.

 

반도체 테스트

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 반도체 검증 및 양산 테스트에 적합한 여러 가지 기능을 제공합니다. 유연한 계측기로 여러 전압 범위 단계의 넓은 출력 전압 범위를 제공하며 주파수 및 시간 영역 웨이브폼을 사실적으로 정확하게 생성합니다.

여러 파트에 대응하여 테스트 헤드의 공간을 절약하고 테스터의 자본 비용을 줄여주는 유연한 계측기입니다. PXIe-54x3 웨이브폼 생성기의 2채널 버전은 독립형 엔진이 있어 자동화 검증 테스트 시스템 또는 반도체 양산 ATE의 각 테스트 사이트에 대응하여 독립적으로 작업을 실행할 수 있습니다.

PXI는 PXI 섀시 내부 및 섀시 간 계측기 전체 또는 하위 세트의 동기화와 트리거링을 지원합니다. 계측기 간의 하드웨어 트리거 기능은 테스트 시퀀스의 실행 시간을 크게 줄이고 전체적인 테스트 시간을 단축해 줍니다.