UHFAWG 任意波形ジェネレータ

UHF-AWG 任意波形ジェネレータは、信号発生と信号検出を一つのボックスに統合した、パルス測定プロトコルの為の完成されたソリューションです。

最先端のプログラミングコンセプトはユーザ独自の信号を、600MHzの出力チャンネルへ素早く実現するルートを提供します。提供される信号検出スキームには、時間ドメイン解析の為の、高速デモジュレーションパルスカウンティング、 デジタイザといった機能も含まれています。

​内部測定結果に基づくシーケンス分岐は、量子エラー訂正のようなアプリケーションを可能にする、比類なきスピードのフィードフォワードを可能にします。

また高度な変調能力により、UHF-AWGは、量子コンピュータ、混合信号デバイステスト、NMR顕微鏡といったアプリケーションの、高度な位相コヒーレント性の要求に合致するようデザインされています。

全ての機能は、LabOne®ソフトウェアに使い易く収納されており、Windows、Linux等プラットフォームに依存しない直観的な制御を提供します。

UHFAWG 特長

  • デュアル 600MHz任意波形ジェネレータ
  • 14bit 垂直分解能、2 マーカ / チャンネル
  • 128MSa波形メモリ / チャンネル
  • 強度変調:内部 & 外部信号位相参照での変調
  • 2チャンネル600MHz 信号入力:標準装備のオシロスコープで入力波形を観測でき、復調パルスカウンタ・ボックスカーアベレージャ機能はオプションで追加可
  • クロストリガエンジン:低遅れでのトリガ動作及びシーケンス分岐

UHFAWG 応用

  • 量子コンピュータ
  • 回路量子電磁力学(回路QED)
  • 量子ドット
  • NMR/EPR 分光
  • レーダ / ライダ
  • 複合信号デバイステスト

UHFAWG紹介ビデオ

UHFAWG オプション

UHF-DIGデジタイザ

ロックインアンプとデジタイザを1つの筐体内で組み合わせることにより、連続ストリーム、領域を横断した優れたトリガ、2つのスコープチャンネル毎にセグメント化された128 MSaのメモリを活用して、幅広い範囲での新しい測定の機会が得られます。

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UHF-MFマルチ周波数

UHF-MFマルチ周波数オプションは新たに6つの内部発振器を機器に追加し、8つの復調器それぞれに自由な周波数が選択できるようになります。幅広い測定設定の追加により、UHF機器の能力を飛躍的に拡張します。

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UHF-BOXボックスカーアベレージャ

UHF-BOXボックスカーアベレージャは完全デジタル化された史上初のボックスカーアベレージャで、新たな地平を開き、低いデューティサイクルでの非正弦関数信号の解析に革新的な方法をもたらしました。高速デジタイザを発振器と同期させ、それゆえ不感時間なしで各サンプルをキャプチャし、その1方非周期信号成分を排除することが可能になりました。

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UHF-RUBルビジウム原子時計

UHF-RUBアップグレードオプションはUHFLI機器に原子周波数標準を提供します。例えば温度と湿度の調節が制限された実験室等、悪条件下で高周波の正確さが必要な実験や長期間での安定性が求められる実験が行われるような場合、ルビジウム・ベースの原子時計は信頼できます。さらに、キャリブレーションの必要ははるかに少なくなります。本質的に経年変化は起こりません。UHF-RUBはハードウェアオプションであるため、後からアップグレードすることはできません。

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UHF-CNT パルスカウンタ

UHF-CNT パルスカウンタ は 最大4個までのパルストレインを並列に解析でき、例えば、光電子増倍管(PMT)を用いたフォトン検出のような、イベントに基づく測定を可能にします。

5つの異なる動作モードがあり、各チャンネルはアジャスタブルな弁別器を提供します。最大カウントレートは、225 MHzです。パルスカウンタからの測定結果は、タイムドメイン表示・ヒストグラム表示を主役とするLabOne®ツールセットで便利に解析できます。

クロスドメイントリガエンジンを介して、任意波形ジェネレータ(AWG)において、カウンタ値に基づく分岐条件を定義でき、量子エラー訂正に必要な、超高速フィード・フォワードループを可能にします。

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UHF-LIAロックインアンプ

UHF-LIAロックインアンプオプションはUHF任意波形ジェネレータをアップグレードしたもので、世界最速ロックインアンプ、UHF LIAの特性全てをUHF-AWGに取り入れたものとなっています。その結果が直観的でプラットホームに依存しない計測器制御ソフトウェアです、LabOne®により簡便に統制され、複合信号生成と解析ツールが非常に強力に組み合わされました

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UHFAWG 機能系統図

UHFAWG ハイライト

UHF-AWGは、ユーザプログラム可能な128MSaメモリからのあらゆる波形を600MHz 出力チャンネルに再現できます。LabOne® ユーザインターフェイスに組込まれた、高水準コンパイラは、ツールを波形作成・編集、 シーケンシング、インスツルメンツ構成に集中し、要求される出力信号を得られるよう、効率的なワークフローを確保します。 UHF-AWG任意波形ジェネレータのプログラミングコンセプトについての詳細はこちらをご覧ください。

また、UHF-AWGは、2つの600MHz信号入力を備え、測定ツールセットは、様々な同期・非同期の信号検出方法を提供します。クロス・トリガ・エンジンは、従来の測定セットアップで行われた、デバイス間トリガに代って、インスツルメント内で、AWGと信号検出ユニット間の双方向トリガを可能にします。これにより、信号発生と信号検出の分離されたインスツルメント間の場合に必要になる、煩雑な同期作業を解消します。下記の事例に示される通り、測定過程はひとつのAWGプログラムによって制御されます。

LabOneシーケンスエディタウィンドウ
AWGプログラム例: 波形成形、マルチビットデジタル出力、キャリア周波数動的変化
アナログ・デジタルAWG信号:プログラム例右により生成。
信号発生と同時実行されたデータ収集例 (ホモダイン検出)

プラットフォームに依存しないLabOneユーザインターフェイスは、広範囲の測定・解析ツールセットを提供します。

  • 自動パラメータ掃引機能では、波形振幅・ディレイ時間・キャリア周波数・位相といったAWGパラメータ依存特性が、簡単に測定できます。 
  • プロッタツールでは、連続的なストリームデータが可視化され、AWG信号による効果を詳細にモニタすることができるようになっています。
  • .組込オシロスコープ機能でのトリガによるデータレコーディングや、ソフトウェアトリガツールによる、AWG測定では度々必要となる、ショットライクな特性測定をサポートします。
  • Python、LabView、MATLAB、C対応のLabOneプログラミングインターフェイスにより、既存のコントロールソフトウェアへの組込も容易です。

UHFAWG 要説

波形生成及び変調

UHF-AWGは、ダイレクト出力モードと振幅変調モードでの二つの動作モードがあります。

  • ダイレクト出力モードでは、波形はDCカップリングの信号出力へ出力されます。128 MSa 波形メモリと14-bit、1.8 GSa/sのD/A変換により、広範囲のデバイステスト条件をカバーし、信号路での歪を補償するような、高い分解能を持つパルス波形の発生を可能にします。
  • 振幅変調モードでは、各AWGチャンネルは内部発振器で生成されたサイン波を形成し、シーケンサ及び波形包絡線を用いて位相コヒーレントなパルスパターンを最適化します。全ての完全な波形をアップロードする必要はありません。 これにより、時間を節約し、処理量を向上させます。各種キャリアパラメータは位相や周波数を頻繁にチューニングする必要がある際などに助けになります。NMR分光のように、600MHzの帯域で、長いパターンを必要とするアプリケーションでは、ユーザは最終波形よりも低いサンプリングレートですむ包絡線を指定することで、波形のデータサイズを少なくすることが可能です。

UHF-AWG任意波形ジェネレータの変調とトリガー機能について詳しくはこちらをご覧ください。UHF-AWGの内部発振器は、信号発生及び信号検出の双方の参照信号となります。 これにより、パルスレーダのアプリケーションでは理想的な位相測定を可能にします。

また、ダイレクト出力モード、振幅変調モード共に、チャンネル毎に2つのデジタルマーカが出力可能になっています。 マーカ設定時間分解能はアナログ信号と同じです。

信号検出スキーム

UHF-AWGは同一機器内に、様々な信号検出機能と統合することが可能です。

シーケンス分岐とフィード・フォワード

シーケンス分岐機能により、UHF-AWGは、32-bitデジタル入力状態のような外部条件、デモジュレータ信号位相のような内部条件に応じて、次の波形を選択することが可能になっています。下のフローダイヤグラムは異なるアプリケーションにおけるシーケンス分岐を決定する際のフレキシビリティを図解しています。サブマイクロ秒のフィード・フォワード時間を達成するには、数個のシーケンサコマンドの問題であり、低レベルのデジタル信号プロセスを必要としません。

高速フィードバック実験系信号パスダイヤグラム。フィードバック潜伏時間は、デモジュレーション、分岐を含む実験系においても、 1µs より小さくすることが可能。ダイレクトAWGトリガディレイは、150 nsより小。

 

​UHFAWG 仕様

任意波形生成器
チャンネル 2
D/A変換 14ビット、1.8 GSa/s1、2
波形メモリ チャンネル1、2あたり128 MSa
シーケンス長 コアメモリ + 動的拡張で1024の命令
出力モード 振幅変調、直接出力、4チャンネルAUX出力
条件付き分岐入力信号 32ビット デジタル入力、トリガ入力、内部トリガ(ロックイン、スコープ、カウンタ)
条件付き分岐フィードバックレイテンシ <1 µs
シーケンサ出力 UHFアナログ出力、2 markers/チャンネル、32ビット デジタル出力、AUX出力
トリガディレイから出力 <150 ns
トリガ不確実性 2.2~4.4 ns
UHF信号出力
周波数範囲 DC~600 MHz
出力範囲  ±150 mV、±1.5 V(DC結合 50 Ω)
発振器数 2(UHF-MFオプション使用で8)
位相ノイズ −120 dBc/Hz(10 MHz、オフセット100 Hz)、-130 dBc/Hz(10 MHz、オフセット1 kHz)オフセット100 Hz)

1UHFAWGをUHF-DIG Digitizerと同時に操作することにより、AWGサンプリングレートや波形メモリのサイズのどちらかを低減することができます。

232 kSaより長い非反復波形が両方の出力チャンネルで同時に再生された場合、最大サンプリングレートは900 MSa/sです。

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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