任意波形発生器オプション

このUHF-AWGオプションを使うと最高水準の任意波形機能をUHFLIロックインアンプに内蔵できます。これにより、複雑な信号の生成と解析を、プラットフォームに依存しない制御ソフトウェアLabOne^®に統合し、自在に操ることができます。

革新的なAWGプログラミングコンセプトにより、UHFLIの600 MHz帯域2信号出力から14ビット垂直分解能でカスタマイズした信号を発生できます。パルスカウンタと時間領域解析のためのデジタイザが検出手段として使えます。測定結果に基づくシーケンス分岐により、フィードフォワード・プロトコルを圧倒的な速度で実現し、量子エラー訂正プロトコルの可能性を開きます。

UHF-AWGの変調機能により、量子コンピュータ、ミックスドシグナルデバイスのテスト、NMR分光など、位相コヒーレンス要求の厳しい測定要求を満たします。

UHF-AWGアップグレードと互換性

• フィールドアップグレード可能
• その他の全UHFオプションとの互換性 ¹

¹ UHF-AWG、UHF-DIGデジタイザ同時使用時に、32 kSaより長い波形において、AWGの最大サンプリングレートが900 MSa/sとなる場合があります。

UHF-AWGオプションにより、UHFLIの2つの600 MHz出力チャネルから、プログラム可能な128 MSaメモリを使った任意のの波形を出力することができます。LabOne^®ユーザーインターフェイスに統合された高レベルのコンパイラにより、波形の作成と編集、シーケンシング、および機器設定のツールが一元化され、目的の出力信号への効率的なワークフローが実現されています。AWGのプログラミングコンセプトの詳細についてはこちらをご覧ください。

さらに、UHF-AWGは、さまざまな同期および非同期の測定測定ツールセットに対応しています。クロストリガーエンジンは、AWGと内部測定ユニット間の双方向トリガーを可能にし、従来の測定のセットアップで使用していたデバイス間トリガーを置き換えることができます。特に、信号の検出と信号の生成を別々の機器で行うための複雑な同期方法が不要になります。以下の例のように、1つのAWGプログラムから測定操作をコントロールできます。

LabOne シーケンスエディタウィンドウのAWGプログラムにより、波形の再生、多ビットデジタル出力の制御、キャリア周波数のダイナミックな変更が可能です。

このプログラムによって生成されるアナログおよびデジタルAWG信号の例。信号発生と同期してデータ取得(ホモダイン検出)を行います。

波形の生成・変調・掃引

UHF-AWGオプションには2つの出力モードがあります。

• ダイレクト出力モードでは、波形はDC結合の信号出力に直接出力されます。128 MSa波形メモリと14 bit, 1.8 GSa/s D/Aコンバータにより、高分解能パルス波形の生成が可能で、広範囲のデバイステスト条件の再現や、信号経路で発生する歪みの補正が可能です。
• 振幅変調モードでは、各AWGチャネルは内部発振器によって生成された正弦波信号に変調します。これによりシーケンサと一般的なパルスエンベロープを使用して、位相コヒーレントなパルスパターンが最適に生成できます。この機能がなければ、波形全体をアップロードする必要があるため、時間が節約され、スループットが向上します。またキャリア信号ののパラメータによる変更は、位相や周波数の頻繁なチューニングが必要な場合に役立ちます。NMR分光法のような用途では、測定器の最大帯域幅となる600 MHzで長いパターンを使いますが、信号よりも低いサンプリングレートでエンベロープを指定することで波形サイズを小さくすることができます。

変調とトリガに関する機能の詳細については、こちらをご参照ください。UHF-MFマルチ周波数オプションを使うと、パルスシーケンス内で最大8つの周波数間の高速スイッチングと、外部I/Qミキシングに最適な正確なチャネル間位相制御を可能にし、変調機能をさらに強化します。

UHFLIの内部発振器は、信号生成と信号検出の両方の参照信号となり、UHF-AWGオプションと組み合わせることで、パルスレーダーなどの用途の位相測定の手段としての可能性が広がります。またダイレクト出力モードと振幅変調モードの両方で、アナログ信号と同じ時間分解能のデジタルマーカー信号をチャネルあたり2つ生成できます。

UHF-AWGオプションにより、UHFLIは、スキャン振動測定、高いQのレゾネータテスト、バンド励起SPM、レーダー等のための周波数チャープ信号生成に新しいアプローチが可能です。周期チャープ信号の直接出力は高速で高分解能の周波数応答測定に適しています。振幅変調モードとUHF-MFオプションを組み合わせることで、PLL等で自在に制御された発振器周波数を中心としたチャープ信号を発生させることができます。最後に、AWG シーケンサで発振器周波数を掃引することで、波形メモリの使用量がゼロで、長いチャープ信号を生成することができます。

測定検出方法

UHF-AWGオプション付きのUHFLIでは、同じ計測器内にある様々な信号測定検出方式を使えます。

• 5 MHzの測定帯域幅を持った位相敏感検出により、パルスドRF測定が可能。
• UHF-CNTパルスカウンタ・オプションにより、最大225 MHzのレートのPMTまたは同様のパルス状信号を簡単に捕捉。
• LabOneのスコープツールとデジタイザーツールにより、波形に対するシステムの応答を直接視覚化。掃引してリークのないFFTにより周波数応答を測定。
• スペアナツール により高分解能で周波数が測定可能。
• UHF-BOXボックスカーアベレージャ オプションで、低デューティサイクルの高速周期信号を正確に分析。

シーケンスの分岐とフィードフォワード

LabOne AWG シーケンサの分岐機能を活用することで、32ビットデジタル入力の状態などの外部条件や、復調信号の直交値などの内部条件に基づいて次の波形を選択することができます。下記のフロー図のように、さまざまなアプリケーションの分岐条件を柔軟に定義できます。ローレベルのデジタル信号処理を必要とせず、いくつかのシーケンサコマンドだけで、サブマイクロ秒のフィードフォワード時間を達成することができます。

この例では、高速フィードバックプロトコルの信号パスを示しており、復調と条件分岐を含むプロトコルでも1 μs以下のフィードバックのレイテンシが実現できます。また、AWGに直接トリガした場合、150 ns以下の遅延時間を実現できます。