Ethernet/LXI接口，16位数字化仪，单端/真正差分输入

数字化仪硬件

在DigitizerNETBOX内部安装已经被成功证明了的Spectrum数字化仪的硬件部分。它可以提供高质量的模拟部分和多功能的信号采集模式，如单发、FIFO、多倍记录，门采样和ABA模式。DigitizerNETBOX配有4/8通道、512MSamples (1GB)采样内存，或16通道2×512MSamples采样内存。

模拟输入

可以采用16个同步模拟输入，多个输入量程可选，偏执程控，50 Ω输入阻抗，单端或者真正差分。

LXI设备

DigitizerNETBOX是一款完全的LXI设备，它能够显示设备本身状态和当前数据采集信息。它为IVI系列数字化仪提供了一个IVI兼容接口。

 

简易的设备

• 与标准BNC信号接口易于互联ü

  已验证的强大的数字化仪硬件配置

• GBit Ethernet/LXI 设备

• SBench——一款包含专业的瞬态数据捕获和数据流软件

• 桌面或者19寸机架式安装

• 工作站或笔记本电脑直接存储

• 非常易于集成到实验室或现场的LAN中

 

SBench 6——强大的数据采集和分析软件

DigitizerNETBOX可以与Spectrum的软件SBench6配合使用。Box中已经安装了一个专业的使用授权。SBench 6支持该设备的所有标准特点，它有多种显示窗口，和分析、导出文档功能。

 ü可以应用在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8环境使用
ü界面易用，可拖放，停靠窗口，环境菜单。
ü可显示模拟和数字信号，X-Y轴，频域信息和延展信号
ü可处理几个GB的数据
ü快速数据预览功能

 

Ethernet连接

DigitizerNETBOX可以轻松连接标准GBit的Ethernet连线或使用工业级的Ethernet布线。DigitizerNETBOX可以连接主机或者放置在测试现场LAN环境中的某个位置。

 

19寸机架安装

为了集成进入大型系统，可以将为DigitizerNETBOX订购一个19寸安装前面板进行机架安装。

 

时间戳

所有触发时间都可以标记时间戳，精度为1 Sample。 时间戳的基准信号可以来自GPS也可以来自IRIG-B接收器。

 

触发信号

每一个通道都可以是一个触发源，并使用几种不同的触发模式。此外，还有两种外部触发输入。所有的触发源（内部和外部）都可以使用“逻辑或”与“逻辑与”组合起来。一个外部触发连接器也可以被用作触发输出。

时钟信号

DigitizerNETBOX既可以采用内部时钟，也可以使用外部时钟，或者使用一个外部时基钟（例如10MHz）。内部时钟提供了一个精准的步长，使得系统可以执行多种不同的测量任务。

 

DigitizerNETBOX的特点

所有Spectrum的Digital BOX都基于同步原则设计的。每个通道都有独立的放大器和A/D转换器。所有与输入通道相关的设置都可以单独编程完成。相对于共享一个A/D的多通道数据采集卡（轮询采样），Spectrum的产品更为负责，且具备如下的优势：

ü所有通道可同时保持大采样速率

ü各通道之间无相位延时

ü独立输入放大器保证相邻通道间串扰小

ü无需插值补得而获得直接的采样数据

 

瞬态获取/环缓冲模式

DigitizerNETBOX的标准模式是环形缓冲模式。在这种模式中，数据不断地写入缓冲区内，直到一个触发时间的产生。事件发生了，后置触发器的值被记录下来，使得前置和后置触发数据被获取。触发事件后，也可以直接读取所获得的数据，即使数据采集还在进行中。

FIFO模式

   FIFO模式用作DigitizerNETBOX和PC内存或硬盘之间连续不断的数据交换。它完全使用板载的内存作为真正的FIFO缓存，使得数据交换非常可靠。数据通过以太网进行交换，而无需用户进行任何特殊设置。

 

多倍记录

多倍记录模式允许获取多个触发事件而无需重启硬件。板载内存被分割成若干个存储片段，每个片段存储一个触发事件。存储片段大小和前置、后置触发设置可以自由定义。小的Re-arming时间和FIFO模式的结合，使得该模式可以轻松应对几乎所有的测量任务。

 

门采样

使用门采样，数据采集受到一个外部门信号的控制。当门信号达到一个预先设定好的等级时才进行数据采集。每个门信号之前和之后，预先设定好的一定数量的数据样本被采集。门控采样可以与时间戳相结合，用来对门信号片段进行时间校准定位，确定每个门信号的长度。

ABA模式

ABA模式与多倍记录模式相类似。不过在采样片段之间加入了一些低速采样的片段，例如用作监控目的的。ABA模式工作方式类似于数据记录器与设备内部瞬态记录器的组合。

内部时钟

DigitizerNETBOX使用高精度PLL产生采样时钟。该设备功能强大，允许采样速率以精准的步长来设置，这对比与市场上大量其他产品只能以固定步长进行工作。

 

外部时钟

时钟连接器可以被用作输入或者输出。你或者可以直接输入采样时钟，或者用该信号作为内部PLL的基准信号，进而产生高质量的采样信号。

 

时间戳

对于每一个有效的触发，触发事件的时间位置被存储在外部存储器中。时间戳与记录的时间起点相关，与一个定义的零时刻相关，或者与一个外部的时钟或GPS接收器相关。这些信号可以用一个时间戳基准输入引入。时间戳模式与FIFO模式完全兼容。

外部触发

DigitizerNETBOX拥有两个独立的外部TTL触发电平输入端。可以从中选择一个作为触发输出。触发输入可以使用许多不同的触发模式来触发采集卡，如上升或下降沿触发、或当与其他触发信号一起使用时作为门控信号。还可以定义一个必须达到的小或者大脉宽来触发数据采集。

 

通道触发

除了专用的触发连接器外，也可以在每个通道设置独立的触发条件。触发引擎可以检测边界、等级和窗口触发。一个re-arm等级也可以用来在噪声信号时的错误触发，用尖峰触发来检测信号的突变。还可以使用脉宽来定义小或大时长。

所有的通道触发和外部触发都可以使用“逻辑或”和“逻辑与”组合成更加复杂的触发条件。

 

可编程输入放大器

为了完全使用的分辨率，DigitizerNETBOX每一通道都可以独立设置为八个输入电压范围之一。另外，每个通道都有可编程的终端和信号偏移。该偏移与输入信号范围完美结合，使得每一通道的信号可以与外界真实信号完美匹配。

差分输入

输入信号可以通过软件设置在单端输入和真正的差分输入之间切换。和普通的伪差分输入不同，伪差分输入只允许输入单一的接地信号。真正的差分输入允许输入两路相位互补的差分信号。尤其在使用高分辨率的数模转换器时，使用真正的差分信号可以极大地减少存储信号的噪声与畸变。

 

可选择数字输入

该选项可以采集另外的16/32路与模拟信号同相位的同步数字信道。该数字信号可以用软件命令多路复用为一路模拟信号，可以使用的一些命令格式为

ü每16个数字输入可以取代一个模拟输入

ü每两路数字输入可以多路复用为一路模拟输入，模拟量的分辨率降为14位

ü每四路数字输入可以多路复用为一路模拟输入，模拟量的分辨率降为12位

该种格式不适合DN2.46x。

板载校准

所有的电子元器件都会受到外界的影响，都会老化。因此，其性能也会随着时间的变化而有所变化。在高精度的数据采集卡中，这将导致信号偏移和增益的误差，并随着使用时间的增加而增加。为了校正这些误差，在用户的要求下，板载校准被用来解决这个问题。这个功能将根据一个内部专用的高精度源对放大器进行校正。校正数据将被永久保存在板载EEPROM中，并将在未来数据采集时自动调用。

 

SBench 6

这款易用的软件提供方便和快速的数据采集功能，可分析几个GB的模拟和数字信号，并有强大的数据导出功能。SBench 6 是一款强大的，直观的交互式测量软件。除了能够立刻开展测量工作外，它无需编程，SBench将硬件设置，数据显示，示波器，瞬态记录器，分析功能和导出功能集成在一个易用界面之下。

ü可以在Windows XP, Vista, Windows 7, Windows 8上使用

ü可以在Linux KDE/GNOME上使用

ü快速数据采集并支持磁盘阵列

ü可采集和处理几个GB的数据

ü可显示模拟信号，X-Y轴信号，图形记录器和频域信息

ü综合的分析功能

ü导入和导出过滤器

ü增强的光标功能

ü快速数据预览功能

ü先进的拖放功能

ü基于线程的程序结构，优化后可支持多处理器技术

ü易用的停靠窗口和环境菜单。

 

设置窗口

DigitizerNETBOX中所有的硬件设置都能够通过精巧的选项卡设置窗口进行设置。无论何时，只要需要配置窗口的完全配置，所有的设置窗口都可以停靠。输入信号可以进行尺度变化并给与一个单独的单位来显示实际测量的真实值，补偿传感器的一些特性。这个尺度变化和单位可以在整个软件中进行使用，在显示屏上或者在计算结果中。当任何时候需要对工具栏和快捷方式进行个性化的设置时，SBench 6的外观和感觉可以通过配置助手来进行设置。每一个布局都可以单独存储下来供以后的SBench 6的场景使用。

数据存储

SBench 6 可以控制数据是和PC内存进行交换还是与硬盘进行交换。数据流引擎支持不同数据存储的二进制格式。这就消除了数据采集结束后的费时的格式转换过程。数据文件即使在数据写的过程中也可以分解成为小文件。SBench 6优化后可以处理几个GB的数据文件。该技术使得SBench 6可以处理4GB的板载内存数据和几个GB的硬盘数据。

 

FFT分析和显示

使用FFT分析可以将软件的示波器功能转变成频谱分析仪的功能。FFT将信号从时域转换到频域。输入信号可以经过不同的窗信号进行加权，如汉宁窗，海明窗，布莱克曼窗等。结果绘制的FFT曲线可使用dBc,dBFS, dBuV,dBm或纯电压。FFT的结果可用作继续计算信噪比，总谐波失真，大值等其他参数。

 

常规计算和测量结果

一个特殊的信息窗口将在显示窗口内的光标位置显示扩展信息。每个光标可以锁定一个信号并显示信号的值。使用两个光标可以获得一些简单的测量公式，点击鼠标一下后，将可以使用任何信号的其他常规计算。使用的信号可以是任何已获取信号，任何加载信号，甚至是新近计算出来的信号，如FFT，允许完全的嵌套计算。计算区域可以选择为信号整体，显示窗口类的局部区域，或两个光标定义的片段区域。

驱动和示例

DigitizerNETBOX可以在32位或64位的Windows或Linux系统中使用。从Windows XP和Linux核2.6开始。以太网通信被包括在标准的频谱库中，使得对所有本地安装的硬件进行编程非常的容易。DigitizerNETBOX只需一个按键就可以在Spectrum控制中心下被识别。所有Spectrum文本例程均可被DigitizerNETBOX访问：C/C++, Visual Basic, Delphi, C#, J#, VB.NET, Python和LabWindows/CVI.

 

Labview

Labview-这个测量应用中常用的图形化编程语言，Spectrum的数字化仪硬件使用了专用的Labview驱动，能够被Labview完美支持。将不同的功能组合成功能块在Labview中使用。Labview驱动程序包包括了几个不同的动态链接库和一些公开的VI程序，展示驱动程序的使用。除了这些库函数之外，所有的驱动函数都可以被直接调用。Labview驱动支持从6.0到现版本的所有Windows版本。所有新发布的产品都将安装在我们的测试系统上，所有的例程都将立即升级到新版本。

IVI驱动

作为LXI标准的一部分，DigitizerNETBOX同样支持IVI类的驱动，IVI数字化仪和IVI示波器。IVI驱动允许用户使用同一软件界面访问一种功能的设备，不管该设备采用哪家的硬件。这将使得采用一种支持IVI驱动的软件去访问市场上不同数字化仪和示波器成为可能。

 

Matlab

Matlab从5.0版本开始被支持。Windows和Linux的版本均被支持。Matlab驱动包含一系列的Mex文件来访问Spectrum的库和一组m文件的例程。硬件的所有特点均可以被访问。还可以提供Simulink快速访问Spectrum采集卡。Matlab对于DigitizerNETBOX的访问只需要Matlab基础的版本即可，其他工具箱，如数据处理工具箱则不需要。

 

技术细节

模拟输入

分辨率	16位
通道选择	1/2/4/8/16
偏移误差	≤输入范围的 0.1%
增益误差	≤增益范围的 0.1%
过压保护	DN2.46x: ±30 V所有范围 DN2.49x: ±5 V (≤ 1V范围), ±50V (> 1V范围)
可编程输入范围	DN2.46x: ±50mV, ±100mV, ±250mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V DN2.49x:±200mV, ±500mV, ±1V, ±2V, ±5V, ±10V
可编程输入偏移	DN2.46x: ±5V 单端范围 < ±10V DN2.49x: ±100%输入范围
窜扰@500Hz	DN2.46x: ≤-110 dB, 50Ω终端 DN2.49x:TBD
输入阻抗	DN2.46x:1MΩ接地 DN2.49x:50Ω/1MΩ

 

时钟

外接时钟阻抗	50Ω /5kΩ
时钟模式	Int. PLL/Quartz, Ext. Direct/Divided, Ref. Clock
内部时钟范围	1kS/s到大采样时钟
内部时钟精度	≤ 20ppm
内部时钟间隔	< 1%范围 (1M, 100k, 10k, ...)
参考时钟输入范围	≥1.0MHz≤125.0MHz
外部时钟相对内部时钟延时	5.4 ns
时钟输出	TTL电平，可驱动50Ω负载
时钟输入	3.3V LVTTL矩形波

 

 

环境和物理细节

接头类别（模拟输入，时钟，触发）	BNC
GBit以太网接头	RJ-45
尺寸	365 毫米x 265毫米 x 87毫米 (2 U)
工作温度	0°C-50°C

 

触发

触发源	通道，外部，逻辑与，逻辑或
通道触发分辨率	14位
内部触发精度	1Sample
多倍，门控：Re-arming时间	<4samples
大片段个数	无限制
大前置触发	8176Samples
外部触发类型	3.3VLVTTL兼容
外部触发	可编程50Ω/5kΩ阻抗
触发输出	TTL电平，可驱动50Ω负载

 

动态特性

	DN2.462-xx	DN2.464-xx	DN2.465-xx	DN2.491-xx	DN2.496-xx
大采样时钟	200 kS/s	1 MS/s	3 MS/s	10 MS/s	62.5 MS/s
-3dB带宽	>100kHz	>500kHz	>1.5MHz	>5MHz	>30MHz
零噪声级	<8μVrms	< 17μV rms	<30μV rms	< 55μV rms	<76μV rms
测试采样率	200kS/s	1MS/s	3MS/s	10MS/s	62.5MS/s
测试信号带宽	10kHz	10kHz	10kHz	1MHz	1MHz
SNR(dB)	91.5dB	90.7dB	82.5dB	77.0dB	74.5dB
THD (dB)	-101.7dB	-100.8dB	-90.1dB	-82.9dB	-83.2dB
SFDR(dB)	111.5dB	111.2dB	105.5dB	94.5dB	94.0dB
ENOB(SNR)	14.9	14.7	13.4	12.5	12.0
ENOB(SFDR)	14.8	14.6	13.3	12.3	12.1

 

型号概述和选择

	单端输入	差分输入	采样速率
DN2.462-04	4	4	200kS/s
DN2.464-04	4	4	1MS/s
DN2.465-04	4	4	3MS/s
DN2.491-04	4	2	10MS/s
DN2.496-04	4/2	2/2	30MS/s /60MS/s
DN2.462-08	8	8	200kS/s
DN2.464-08	8	8	1MS/s
DN2.465-08	8	8	3MS/s
DN2.491-08	8	4	10MS/s
DN2.496-08	8/4	4/4	30MS/s/60MS/s
DN2.462-16	16	---	200kS/s
DN2.464-16	16	---	1MS/s
DN2.465-16	16	---	3MS/s
DN2.491-16	16	8	10MS/s
DN2.496-16	16/8	8/8	30MS/s/60 MS/s

 

DN2.xxx-1x2GS	内存升级至2GSample, 4或8通道
DN2.xxx-2x2GS	内存升级至2×2GSample,16通道
DN2.49x-Dig16 / DN2.49x-Dig32	另外的16/32路与模拟信号同相位的同步数字信道。数字输入可以取代或者多路复用为一路模拟信号，降低了模拟信号的分辨率。8或16通道
DN2.xxx-DC12	12V直流电源，接受9-18V直流输入
DN2.xxx-DC24	24V直流电源，接受18-36V直流输入
DN2.xxx-Rack	19村机架式地盘

 

型号概述和选择

	单端输入	差分输入	采样速率
DN6.59-24	4	4	20MS/s
DN6.59-32	4	4	20MS/s
DN6.59-40	4	4	20MS/s
DN6.59-48	4	2	20MS/s
DN6.59-24	4/2	2/2	40MS/s
DN6.59-32	8	8	40MS/s
DN6.59-40	8	8	40MS/s
DN6.59-48	8	8	40MS/s
DN6.59-24	8	4	80MS/s
DN6.59-32	8/4	4/4	80MS/s-125MS/s
DN6.59-40	16	---	80MS/s-125MS/s
DN6.59-48	16	---	80MS/s-125MS/s