PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기 제품군

개요

새로운 PXIe-5413, PXIe-5423 및 PXIe-5433 임의 웨이브폼 생성기는 -92dB의 스퓨리어스 없는 동적 범위와 435 fs 통합 시스템 지터를 제공하는 동시에 전용 표준 웨이브폼 생성 엔진과 함께 사용할 때 정확한 웨이브폼 조정을 제공합니다. 임의 웨이브폼 생성을 위한 새로운 유리수 재샘플링 아키텍처를 통해 사용자 샘플 속도와 상관없이 유사한 동적 범위 및 지터 성능을 사용할 수 있습니다. 또한 사용자는 고속 웨이브폼 스트리밍 기능과 PXI의 특징인 다중 계측기 동기화의 이점을 누릴 수 있습니다.

 

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 주요 기능은 다음과 같습니다.

  • 20, 40 및 80MHz 대역폭에서 800MS/s로 업데이트되는 1개 또는 2개의 16비트 채널
  • 최대 ±12V 및 최소 ±7.75mV 출력 범위
  • 단일 PXI 섀시에서 채널 수가 많은 병렬 시스템을 구축하기 위한 최대 34개 채널
  • PCI Express x4 Gen 1 링크를 통한 웨이브폼 시퀀싱 및 스트리밍

 

내용

54x3 웨이브폼 생성기 제품군에는 1채널 및 2채널 버전이 모두 있습니다.

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

 

표 1: NI는 다양한 유형의 자동화된 테스트 시스템의 요구 사항을 충족하기 위해 다양한 임의 웨이브폼 생성기를 제공합니다.

PXIe-54x3 웨이브폼 생성기 아날로그 성능

현대 엔지니어링 과제는 높은 신호 충실도와 정확도를 요구합니다. PXIe-54x3 계측기는 하나 또는 두 개의 독립적인 16비트 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 사용하여 통과 대역 전체에 걸쳐 우수한 사인파 평탄도를 갖는 신호를 생성합니다. 이러한 웨이브폼 생성기의 내장 디지털 필터링은 깨끗하고 부드러운 신호를 제공하며 주파수 영역의 깨끗함을 포기하면 더 빠른 상승 시간 및 시간 영역 신호 동작을 얻을 수 있는 옵션도 제공합니다.

사인파 평탄도 성능

PXI 웨이브폼 생성기에는 디바이스의 전체 대역폭에 대해 정확한 사인파 성능을 제공하는 평탄도 교정이 포함되어 있습니다. 기존 디바이스는 명시된 계측기 대역폭 경계에 가까운 지점에 특징적인 롤오프가 있는 경우가 많지만 PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 이러한 롤오프를 보정하여 전 주파수에 걸쳐 일관된 성능을 제공합니다.

NI의 PXI 임의 웨이브폼 생성기의 초기 평탄도를 보여주는 사진입니다.

그림 2: PXI 웨이브폼 생성기는 계측기의 통과 대역 전체에 걸쳐 평평한 진폭의 사인 신호를 생성하도록 설계되었습니다.

디지털 필터링

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 데이터 경로는 다른 모드에서는 없지만, 임의 생성 모드에서 생성된 신호에서 원치 않는 주파수 이미지를 제거하도록 설계된 디지털 필터링 기능을 갖추고 있습니다. 많은 임의 파형 생성기에서 생성된 신호의 주파수 이미지가 프로그래밍된 샘플 속도의 배수에서 나타납니다. 필터가 활성화되면 출력 신호의 대역폭이 제한되고 이미지가 제거되어 더 순수하고 깨끗한 출력 신호가 생성됩니다. 유일한 단점은 신호의 고주파 성분이 제거되기 때문에 신호 진폭의 큰 변화에 대한 슬루 속도가 감소한다는 것입니다. 고주파수 내용이 신호에 포함되도록 필터링을 비활성화할 수 있으며, 그러면 사용자가 프로그래밍한 웨이브폼 샘플 간에 가능한 한 빨리 출력 전압이 변경됩니다.

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 하드웨어 아키텍처입니다.

그림 3: PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기의 하드웨어 아키텍처는 우수한 아날로그 성능은 물론 독립 채널 생성, 웨이브폼 스트리밍 및 다중 기기 동기화를 가능하게 합니다.

NI-FGEN 인스트루먼트 드라이버

NI PXI 웨이브폼 생성기는 LabVIEW, C, C#과 같은 다양한 개발 옵션으로 이용 가능한 동급 최강의 API를 포함하는 NI-FGEN 드라이버로 프로그래밍됩니다. NI-FGEN 드라이버 API는 과거 및 현재의 NI 웨이브폼 생성기에 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 예제를 활용할 수 있으며, 장비를 바로 사용할 수 있게 지원하는 대화식 소프트 프런트패널도 갖추고 있습니다. NI-FGEN 드라이버 다운로드.

NI-FGEN 드라이버는 LabVIEW, InstrumentStudio 또는 NI-FGEN 드라이버 전용 API에서 사용할 수 있습니다.

그림 4: NI-FGEN 드라이버는 30년 동안 일관된 함수 사용 및 호환성을 지원해 왔으며 최신 PXI 웨이브폼 생성기를 프로그래밍하는 데 사용되었습니다.

이 대화형 소프트 프런트패널은 표준 함수와 파일로부터 임의의 웨이브폼을 출력하는 기능을 포함합니다. 트리거 소스 및 모드, 진폭, 오프셋, 주파수를 조정하여 계측기를 추가로 설정할 수도 있습니다. 또한 문제 해결 중에 기기를 재설정, 보정 및 자체 테스트할 수도 있습니다.

이미지는 InstrumentStudio에서 임의 웨이브폼 생성기 전면 패널을 보여줍니다.

그림 5: InstrumentStudio 소프트 프런트 패널은 NI 함수 생성기를 포함한 여러 NI 인스트루먼트용 통합 소프트 프런트 패널로, NI-FGEN 드라이버를 사용하여 신속하게 웨이브폼을 생성할 수 있으며 웨이브폼 유형, 진폭, 주파수 조절과 트리거 라우팅 같은 고급 설정 기능을 제공합니다.

유리수 리샘플링

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 800MS/s의 DAC 업데이트 속도로 표준 및 임의 웨이브폼을 포함한 모든 파형을 출력합니다. Xilinx Kintex-7 FPGA에 구현된 알고리즘은 사용자 정의 임의 웨이브폼을 업샘플링하는 데 사용됩니다. PXIe-5413 및 PXIe-5423에 업로드된 임의 웨이브폼에 허용되는 최대 속도는 200MS/s입니다. PXIe-5433은 디지털 필터가 활성화된 경우 최대 400MS/s, 비활성화된 경우 250MS/s로 사용자 정의 웨이브폼을 수용할 수 있습니다. 임의 웨이브폼의 샘플 속도를 높이면 더 빠른 슬루 속도와 부드러운 파형 동작을 제공하여 시간 영역 성능을 향상시킬 수 있습니다. 추가 샘플은 지점 간 전환을 매끄럽게 하고 주파수 이미지를 제거하여 주파수 영역 순도를 크게 향상시킬 수 있습니다.

자동화 테스트 기능

PXI 계측 플랫폼은 빠른 데이터 버스 및 다중 계측기 트리거링으로 자동화된 테스트를 제공하기 위해 만들어졌습니다. PXIe-54x3 웨이브폼 생성기는 각 멀티채널 계측기의 독립 생성 엔진과 주파수 스위프의 빠른 실행을 위한 주파수 목록 모드를 통해 내장된 PXI 기능을 확장합니다.

임의 웨이브폼 생성기, 오실로스코프, 디지털 멀티미터, SMU 등 모듈형 인스트루먼트가 포함된 NI PXI 시스템입니다.

그림 6: PXIe-54x3 웨이브폼 생성기를 600개의 NI PXI 모듈 또는 거의 60개 공급업체에서 제공하는 1500개의 PXI 모듈과 결합하면 보다 스마트한 테스트 시스템을 만들 수 있습니다

독립 생성 엔진 및 시퀀싱

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기를 사용할 때, 각 채널에는 출력 신호를 생성하는 별도의 생성 엔진이 있습니다. 이는 엔진이 하나만 있는 다른 2채널 기기에 비해 뚜렷한 이점을 제공합니다.

계측기에 엔진이 하나만 있는 경우 해당 채널은 구성 및 실행의 많은 부분을 공유해야 합니다. 예를 들어, 하나의 엔진만 있는 웨이브폼 생성기의 두 채널은 잠재적으로 트리거, 마커 및 엔진 이벤트를 공유해야 합니다. 웨이브폼 생성기에 두 개의 별도 엔진이 있으면, 각 채널은 트리거, 마커, 파형 스크립트에 대한 자체 구성을 가질 수 있습니다. PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기를 사용하면 참조 클럭 소스와 특정 하드웨어 리소스만 공유하면 됩니다. 예를 들어, 두 엔진은 유일한 외부 PFI 트리거 입력을 공유해야 하지만 PXI는 많은 내부 시스템 트리거를 제공하는데 이들은 엔진이 공유할 필요가 없습니다.

가장 중요한 것은 두 개의 개별 생성 엔진이 있는 웨이브폼 생성기의 채널은 서로 완전히 독립적으로 신호 생성을 시작 및 중지할 수 있다는 것입니다. 이 기능은 궁극적으로 테스트 시스템에서 더 높은 채널 밀도를 얻거나 더 적은 PXI 슬롯을 사용할 수 있게 합니다. 일부 어플리케이션에서는 여러 개의 독립적으로 작동하는 채널이 필요합니다. 웨이브폼 생성기에 독립적인 생성 엔진이 없는 경우 2개의 디바이스, 즉 2개의 PXI 슬롯이 필요할 수 있습니다.

주파수 목록 모드

주파수 목록 모드를 사용하면 표준 함수 모드의 미리 정의된 주파수 값 목록을 빠르게 단계별로 살펴보고 주파수 호핑 및 스위핑을 생성할 수 있습니다. 이렇게 하면 프로세스에서 호스트 소프트웨어를 제거하고 디지털 트리거 또는 하드웨어 타이밍에 따른 내부 카운터를 사용하여 목록을 살펴볼 수 있습니다. 주파수 목록 모드 엔진은 위상 연속 방식으로 주파수를 조정합니다. 이 위상 연속성 덕분에 하드웨어 카운터 타이밍으로 일련의 작은 단계를 생성하여 스윕을 구성할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 임의 웨이브폼 시퀀스를 생성하지 않고도 일련의 표준 함수 생성과 관련된 테스트 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

모듈식 PXI 시스템은 NI 소프트웨어와 결합하여 출시 기간을 단축하고 테스트 처리량을 향상시킬 수 있습니다.

그림 7: 소프트웨어 기반 PXI 테스트 시스템은 출시일을 앞당기고 테스트 처리량을 높이며 전체 테스트 비용을 줄입니다. 모듈식 계측을 통해 적절한 규모의 테스트 기능을 구축하고 계획된 기술 구현을 통해 미래에도 테스트 시스템 활용성을 보장할 수 있습니다.

주요 응용 분야

PXI 웨이브폼 생성기는 개방형, 모듈형 PXI 아키텍처를 기반으로 구축되어 테스트 비용을 낮추고 항공우주/방위, 운송반도체를 포함한 다양한 산업의 디바이스 시장 출시일을 앞당깁니다.

항공우주 및 운송 테스트

PXIe-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 고임피던스 부하에 대해 24Vpp의 전압 스윙을 가지며 다양한 유형의 신호를 정확하고 정밀하게 생성합니다. 이렇게 큰 전압 스윙과 정확한 신호 표현을 통해 이 웨이브폼 생성기는 항공기 및 차량에 사용되는 수많은 센서와 하위 시스템을 자극하고 시뮬레이션할 수 있습니다.

PXIe-5413, PXIe-5423 및 PXIe-5433은 모두 NI-FGEN 인스트루먼트 드라이버를 사용하여 프로그래밍되었으며, 이는 여러 이전 세대의 PXI 웨이브폼 생성기에서 사용된 것과 동일한 인스트루먼트 드라이버입니다. 이 인스트루먼트 드라이버를 지속적으로 사용하면 이 차세대 계측기에 신기술을 추가하는 데 드는 노력을 줄일 수 있습니다.

반도체 테스트

PXI-54x3 임의 웨이브폼 생성기는 반도체 검증 및 생산 테스트에 이상적인 몇 가지 기능을 제공합니다. 이 유연한 계측기는 많은 전압 범위 단계와 함께 큰 출력 전압 범위를 지원하며 주파수 및 시간 영역 파형을 정확하게 생성하는 기능을 제공합니다.

많은 부품을 처리하는 유연한 기기는 테스트 헤드의 공간을 절약하고 테스터의 자본 비용을 낮춥니다. PXIe-54x3 웨이브폼 생성기의 2채널 버전에는 독립적인 엔진이 있으므로 자동화된 검증 테스트 시스템 또는 반도체 생산 ATE의 각 테스트 사이트를 독립적으로 처리하고 실행할 수 있습니다.

PXI는 PXI 섀시 내의 전 계측기 또는 부분 간에 동기화 및 트리거링이 가능하도록 설계되었습니다. 계측기 간의 하드웨어 트리거 기능은 테스트 시퀀스의 실행 시간을 크게 줄이고 전반적으로 더 짧은 테스트 시간을 제공할 수 있습니다.

자세히 알아보기

 PXIe-5413PXIe-5423PXIe-5433
대역폭20MHz40MHz80MHz
DAC 분해능; 업데이트 속도16비트, 800MS/s16비트, 800MS/s16비트, 800MS/s
최대 사용자 프로그래밍 가능 임의 웨이브폼200MS/s200MS/s400MS/s 필터 켜짐
250MS/s 필터 꺼짐
채널121212
메모리128MB256MB128MB256MB512MB1GB
최대 Voltage±6V에 50Ω
±12V에 높은 Z
±6V에 50Ω
±12V에 높은 Z
±6V에 50Ω
±12V에 높은 Z
임의 시퀀스 및 주파수 목록 모드
스크립팅 및 스트리밍아니요