HDAWG 任意波形発生器

Zurich Instruments HDAWG 多チャンネル任意波形発生器 (AWG) は、このクラスでは最高のチャンネル密度の利用が可能で、最高 750 Mhz 帯域までの高度信号生成に対応しています。HDAWG には、4または8個の DC カップリング、シングルエンド アナログ出力チャンネルが搭載され、 16ビットの垂直解像度を実現します。出力は、最大帯域と高度ノイズパフォーマンスが可能なダイレクトモードと、信号振幅を最大 5 Vpp まで引き上げる増幅モードとの間で個別切替が可能です。チャンネルごとに2つのマーカーがあるため、16ビットのフル出力解像度が維持しながらも、高精度セットアップ同期化を実現します。

LabOne® は、最新プログラミングコンセプトを採用し、使いやすい関数発生器を備えた AWG のパフォーマンスと柔軟性を実現します。プラットフォームが独立した LabOne ユーザーインターフェイス (UI) と LabVIEW®、.NET, MATLAB®、C、および Python 向け API は、既存の制御環境の簡単な測定オートメーションと高速統合を可能にします。

本体価格 HDAWG4
29,325 CHF* ~

本体価格 HDAWG8
47,380 CHF* ~

*消費税は別途。なお、急激な為替変動等により、予告なく変更させていただく場合がございます

HDAWG 主な特長

  • 2.4 GSa/s、16 ビット、750 MHz 信号帯域
  • 5 Vpp 最大振幅
  • 144 出力チャンネルまで拡張可能
  • 最高チャンネル密度が利用可能
  • 出力遅延のトリガーは 50 ns 以下
  • 複数の周波数でデジタル変調
  • LabOne® AWG シーケンサとコンパイラ

HDAWG Overview Video

HDAWG の用途

  • 量子コンピューティング
  • RADAR / LIDAR
  • NMR および EPR 分光器
  • 半導体素子の検査
  • MRI および通信で MIMO 技術利用

HDAWG は、基本 AWG 機能を 追加波形メモリ内蔵発振器およびパルスカウンター セットにより拡張し、厳しい用途条件の要望に対応するハイエンド機器です。

量子コンピューティングと位相配列レーダー

複数の HDAWG 機器をシングルユーザーインターフェイスを使用して制御および自動同期化できるため、これまで必要だった複雑さや実験スペースを削減しながら、レーダーと量子コンピューティングシステムの効率計量を可能にします。外部トリガー信号に対する応答時間が 50 ns と短いことで、高精度な量子誤差修正方法が実現します。内蔵発振器は波形アップロード時間を最短にして、位相コヒーレンスを実現、波形定義がより簡単になります。統合型パルスカウンターでは、捕捉イオンおよび N-V センター実験向けのセットアップを簡素化。

NMR と分光器

NMR およびその他分光器使用での信号は、ナノ秒から最大で数秒の間隔で発生します。HDAWG は、可変サンプリングレートおよび/またはパラメータ掃引を適用して、これらの測定をスピードアップすることができます。デジタル変調を使用して、作業負荷を追加しないで位相コヒーレンスを維持しながら、最小の波形アップロード時間で1つ以上の搬送波信号に任意エンベロープをかけることができます。

半導体素子の検査

入れ子シーケンシング、波形反復、および DIO 制御対応のダイナミックシーケンシングは、幅広い高スループット検査用信号の実現に最適です。AWG 関数発生器信号を乗算または追加すると、可能性が拡張され、日常の測定ルーチンの簡素化および高速化に役立ちます。

HDAWG Q & A

ハードウェア設定に種類はありますか?
はい。設定には2種類あります。1つは4チャンネル、もう1つは8チャンネルモードです (HDAWG4 と HDAWG8)。HDAWG4 を HDAWG8 にアップグレードすることはできないため、2つのモデルのアップグレードオプションは互換性がありません。つまり、HDAWG4-FG 関数発生器を HDAWG8 にインストールできませんし、その逆もできません。
HDAWG の操作にコンピュータは必要ですか?
はい。本機器は USB 3.0 または 1GbE経由で接続したコンピュータで操作します。コンピュータが波形とシーケンスデータを AWG にアップロードします。AWG が始動すると、自動的に信号を生成し、その後、コンピュータによって大きく異なることはなくなります。
制御ソフトウェアはどのようにインストールおよび更新したらよいですか?
LabOne ソフトウェアは、定期的に更新が表示される ダウンロードセンターで自由に利用できます。LabOne ソフトウェアは、ワンクリックユーティリティとして、本機器ファームウェアの更新も行います。
HDAWG 任意波形発生器のライブデモはどこで入手できますか?
+41 44 515 0410 までお電話でお問い合わせいただくか、お客様の連絡先と希望対応時間を明記した 簡単なメモをお送りください。オンラインデモの予定を調整の上、お客様の要望を検討し、HDAWG 機器機能への適合性の有無を確認いたします。
HDAWG には、どのくらいの数のマーカーがありますか?どのようにアクセスしたらよいですか?
HDAWG にはチャンネルごとに2つのマーカー (合計 8/16)があるものと、チャンネルごとに1つのSMA マーカーコネクタがあるものがあります (合計 4/8)。すべてのマーカーを同時に出力するため、裏面パネルの 32 ビット DIO コネクタにもルーティングできます。両マーカーは、出力の16ビット分解能を下げることなく、使用することができます。

その他の Q & A

HDAWG モデル

HDAWG8 任意波形発生器

HDAWG8 は、HDAWG 任意波形発生器の8チャンネル変形型です。周波数帯、垂直分解能、およびその他信号生成仕様については、本機器は HDAWG4 4チャンネル変形型と同じです。

HDAWG4 任意波形発生器

HDAWG4 は、HDAWG 任意波形発生器の4チャンネル変形型です。周波数帯、垂直分解能、およびその他信号生成仕様については、本機器は HDAWG8 8チャンネル変形型と同じです。4チャンネル変形型は、8チャンネル変形型へのアップグレードはできません。

​​HDAWG 機能図

HDAWG ハイライト

高レベル AWG プログラミング

LabOne UI は、直截、簡単に読みやすいようにハードウェア制御することで、すぐに使用できるように設計されています。LabOne AWG シーケンサで波形とシーケンスを定義した後、LabOne AWG コンパイラが指示を機械語に変換し、その結果をハードウェアに最短時間で転送します。LabOne シーケンシングは、動的に変化する遅延および条件付きブランチングポイントで、ループをサポートします。

標準波形、例えば、ガウス、ブラックマン、sinc など以外に、 LabOne には、複雑な波形設計に必要な数理および配列編集ツールがすべて含まれています。波形は簡単に追加、乗算、カットおよび連結するか、またはセグメントで構成することができます。測定した信号または MATLAB など、別のツールで計算した波形のインポートは、ドラッグ・アンド・ドロップの簡単操作で可能です。

複数機器同期化 (MDS)

MDS により、複数の HDAWG を1基の多チャンネル AWG で十分、操作することができます。

  • 1基の UI/API ですべての機器を操作
  • 全出力チャンネルの絶対同期化
  • 全機器クロックの位相ロック
  • UHF シリーズ機器の時刻スタンプとサンプリングレートの同期化

複数機器の使用時、LabOne AWG コンパイラは、マスターシーケンスプログラムを全機器に分配する作業を行います。自動トリガー交換プロトコルは同期化再生タイミングを実現します。MDS を使用することで、 ロックイン増幅器ボックスカーデジタイザー および AWG 機能を含む、全信号生成および吸収システムを最大 600 MHz まで積載することもできます。

発振器、変調および位相制御

HDAWG には、プログラムされた AWG エンベロープ信号とは独立して、信号の正弦搬送波を生成するデジタル発振器が装備されています。これは、多数のパルス間で、長い信号を非常に高速波形アップロードと高精度位相コヒーレンスで発振できることを意味しています。静的波形に書き込まれる場合がある搬送波周波数と位相は、自由に調節および掃引できます。

HDAWG-MF 多周波数オプション は、デジタル I/Q 変調、周波数マルチプレックシング、または位相サイクリングにより、発振数を増やし、フルデジタル I/Q 変調周波数および位相変調を可能にします。

低遅延トリガーとシーケンスブランチング

低遅延設計により、HDAWG は、正面パネルのトリガー入力の1つで外部トリガーを検出後、50 ns 以下の信号出力で最初のサンプルを生成することができます。これは、機器特性が短寿命で、ナノ秒削減ごとにじっけぬえの結果が顕著に改善される量子コンピューティングのフィードバック実験 には必須です。本機器の4または8出力チャンネルを2または4単位にグループ分けすることができます。その結果、これらグループのそれぞれを個別にトリガーできるため、機器またはセットアップの個別部位に信号を送信する場合の柔軟性が向上します。

高複雑さとリアルタイム制御により信号を生成するため、HDAWG は、32ビットデジタル入力に適用されるビットパターンをベースにしたプログラマブルメモリに、最大 1024 の事前保存波形から選択することができます。これはデジタル変調パターン、機器別検査波形、または マルチキュービット 状態の読出結果を表す場合があります。

HDAWG 利用可能なオプション

HDAWG-CNT パルスカウンター

HDAWG-CNT パルスカウンターは、最大8個のパルス列分析を並行して実施でき、イベントベースの測定、例えば、光電子倍増管を使用した光子検出で最大計数率 300 Mhz が可能になります。操作には明確に4つのモードがあり、各チャンネルは ±10 V のレンジで調節可能な弁別器が搭載されています。時間領域とヒストグラム表示機能が付いたパルスカウンターによる測定結果は、 で分析が可能なため便利です。これらのカウンター値に基づいて、HDAWG 任意波形発生器 のブランチング条件を定義できるため、超高速早送りループで量子エラー修正が可能になります。

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HDAWG-MF 多周波数

HDAWG-MF オプションにより、発振器の数が増え、 HDAWG 多チャンネル AWG の振幅変調機能が強化されます。多周波数オプションでは、高速波形アップロードおよび搬送波周波数の柔軟微調整の向上によるメリットがあります。このメリットは、さまざまな重畳搬送波周波数が必要な用途で特に役立ちます。

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HDAWG-ME メモリ拡張

HDAWG-ME メモリ拡張オプションは、 HDAWG 任意波形発生器 の利用可能な波形メモリをチャンネルごとに 64 MSa からチャンネルごとに 500 MSa まで拡張します。これにより、大量の波形処理が改善され、機器検査の高スループットおよび広帯域チャープまたはノイズ信号の生成に対応できるようになります。

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HDAWG-PC Real-time Precompensation

HDAWG-PC Real-time Precompensation ensures that the signal at the device under test matches the one designed on the HDAWG Arbitrary Waveform Generator. Through the principle of inverse filtering, this feature minimizes the effect of imperfections in the signal path. At its heart is a widely configurable digital filter applied in real time before the generated waveform is converted into an analog signal. 

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HDAWG 仕様

任意波形発生器
チャンネル 4 (HDAWG4) または 8 (HDAWG8)
垂直解像度 16 ビット
チャンネルごとの波形メモリ 64 MSa;
500 MSa (HHDAWG-ME オプション付き)
シーケンスメモリ 16384 使用方法
波形粒度 8 サンプル
最小波形長 32 サンプル
シーケンスクロック周波数 8で除したサンプリングレート
シーケンサの使用方法 (再生) 再生波形 (単または多チャンネル)、
再生波形セグメント (開始サンプル指数とセグメント長)、
ライブラリの再生波形 (DIO 入力状態)、割込み波形再生
シーケンサ使用方法 (その他) 定数待機、トリガー待機、トリガー状態の設定/取得、DIO 状態の設定/取得、
整数可変演算 (加減、論理演算)、
発振器周波数/位相の変更 (リアルタイム)、他の機器設定の変更 (非リアルタイム)
シーケンサ制御構造 繰り返し (1 ~ 223-1 または無限)、条件付きブランチ (マルチブランチ)
波形出力
コネクタタイプ SMA
出力インピーダンス 50 Ω
出力カップリング DC
出力モード 増幅、ダイレクト
出力範囲 (最大 50 Ω) 0.2 ~ 5.0 Vpp (増幅)
0.8 Vpp (ダイレクト)
補正電圧 (最大 50 Ω) 0.5 × ピーク電圧、最大±1.25 V (増幅)
0 V (ダイレクト)
位相ノイズ <−110 dBc/Hz (100 MHz、補正 10 kHz)
電圧ノイズ
200 kHz 以上
30 nV/√Hz (増幅、5 Vpp レンジ) 12 nV/√Hz (ダイレクト)
時刻と周波数領域特性
frequency range, max. amplitude
into 50 Ω
0 − 300 MHz, 5.0 Vpp
0 − 750 MHz, 0.8 Vpp
サンプリングクロック ソース 内部、外部
サンプリングレート 1.5 kSa/s ~ 2.4 GSa/s (内蔵クロック)
50 Msa/s/s ~ 2.4 GSa/s (外部クロック)
内蔵サンプリングクロック分解能 7桁
上昇時間 (20% ~ 80%) < 550 ps (増幅、1 V ごと、5 Vpp 出力レンジ) < 300 ps (ダイレクト、0.8 V ごと)
出力に対するトリガー遅延 < 50 ns
チャンネル間のスキュー < 200 ps (任意の2チャンネル)
< 20 ps (チャンネル 1と2、3と4、...)
スキュー調節範囲 10 ns
スキュー調節分解能 10 ps
Marker & Other Outputs
マーカー出力 チャンネルごとに2、正面パネルのチャンネルごとに1 SMA 出力、裏面パネルの DIO の追加出力
サンプリングクロック出力 裏面パネルの SMA
サンプリングクロック出力振幅 2 Vpp
基準クロック出力 裏面パネルの SMA
基準クロック出力振幅 1 Vpp
基準クロック出力周波数 10 / 100 MHz
入力
トリガー入力 チャンネルごとに1、正面パネルのSMA
トリガー入力インピーダンス 50 Ω / 1 kΩ
トリガー入力振幅範囲 ±5 V (50 Ω)
±10 V (1 kΩ)
トリガー入力閾値範囲 ±5 V (50 Ω)
±10 V (1 kΩ)
トリガー入力閾値分解能 < 0.4 mV
サンプリングクロック入力 裏面パネルの SMA
基準クロック入力 裏面パネルの SMA
基準クロック入力周波数 10 / 100 MHz
最大定格
損傷閾値
サンプリングクロック入力
±5 V
損傷閾値基準入力 ±5 V
接続およびその他
デジタル IO (DIO) VHDCI 68 ピン メスコネクタ、
32 ビット、入力または出力設定可、3.3 V TTL
ホスト接続 LAN / イーサネット、1 Gbit/s
USB 3.0、5 Gbit/s
PC メモリ要件 4 GB+
PC CPU 要件 所定の SSE2 説明書記載セットとの互換性
例: AMD K8 (Athlon 64, Sempron 64, Turion 64 など)、
AMD Phenom、Intel Pentium 4、Xeon、Celeron、Celeron D、Pentium M, Celeron M、Core、Core 2、Core i5、Core i7、Core i3、Atom
オペレーティングシステム LabOne との互換性 参照
全般
寸法 43.0 × 23.2 × 10.2 cm
16.9 × 9.2 × 4.0 インチ、19 インチ ラックに適合
重量 4.6 kg、10.2 lbs
電源供給 AC ライン 100~240 V (±10%)、50/60 Hz
作動温度 +5 °C ~ +40 °C
動作環境 IEC61010、室内の場所、設置カテゴリ II、汚染度 2
動作高度 最高 2,000 メートル

電話 +41 44 515 04 10 (英語) +81 (0)3 3356 1064 (オプトサイエンス)(日本語) または下記よりメッセージをお送りください

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