在一個(gè)發(fā)生器通道上可以同時(shí)控制20個(gè)獨(dú)立的正弦波，頻率最高可達(dá)400MHz

中國(guó)北京，2024年3月20日訊—— Spectrum儀器宣布為其多功能16位任意波形發(fā)生器（AWG）產(chǎn)品推出全新固件選項(xiàng)，采樣率可達(dá)1.25GS/s，帶寬更是高達(dá)400MHz。用戶可以通過(guò)該選項(xiàng)定義每張AWG卡的23個(gè)DDS核心，并將其發(fā)送到硬件輸出通道。每個(gè)DDS核心（正弦波）可通過(guò)編程設(shè)置頻率、振幅、相位、頻率斜率和振幅斜率等參數(shù)。例如，在做量子實(shí)驗(yàn)時(shí)，用戶無(wú)需使用復(fù)雜數(shù)據(jù)的陣列計(jì)算，而是通過(guò)一些簡(jiǎn)單的口令就能通過(guò)AOD和AOM控制激光器。DDS輸出能夠與外部觸發(fā)事件同步，或通過(guò)6.4ns分辨率的可編定時(shí)器進(jìn)行同步。點(diǎn)擊此處觀看產(chǎn)品視頻

DDS即直接數(shù)字合成，是一種通過(guò)單個(gè)固定頻率的參考時(shí)鐘信號(hào)生成任意周期正弦波的方法。這是一種被廣泛用于各種信號(hào)生成應(yīng)用的技術(shù)。Spectrum儀器AWG 上的DDS功能是基于添加多個(gè)“DDS核心”來(lái)生成多載波（多音調(diào)）信號(hào)的原則，每個(gè)載波都具有定義明確的頻率、振幅和相位。

DDS示例：在一個(gè)AWG輸出通道上的16個(gè)疊加正弦波及FFT分析

任意波形發(fā)生器使用DDS的優(yōu)勢(shì)

Spectrum儀器的任意波形發(fā)生器可以自由在AWG模式（從預(yù)編程數(shù)據(jù)中生成波形）和DDS模式（只需幾個(gè)命令就能生成正弦載波）之間切換，因其功能繁多幾乎適用于任何應(yīng)用。在DDS模式下，AWG是作為多音頻DDS的基礎(chǔ)。該設(shè)備內(nèi)置4GB內(nèi)存和快速DMA傳輸模式，每秒能夠下達(dá)10萬(wàn)個(gè)DDS命令。這種獨(dú)特的功能在執(zhí)行用戶定義斜率（例如S形）和多種調(diào)制類(lèi)型（如FM和AM）時(shí)更加靈活，并且DDS命令更加簡(jiǎn)單。

量子實(shí)驗(yàn)中的DDS

多年以來(lái)，Spectrum 儀器的任意波形發(fā)生器在全球領(lǐng)先的量子研究實(shí)驗(yàn)取得了傲人的成績(jī)。自2021年以來(lái)，Spectrum 儀器就是BMBF（德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部）“量子技術(shù)—基礎(chǔ)研究到商業(yè)市場(chǎng)”資助計(jì)劃的重要組成部分，也是Rymax One聯(lián)盟的成員之一。該聯(lián)盟旨在建立一個(gè)量子優(yōu)化器。DDS選項(xiàng)的研發(fā)就是基于來(lái)自聯(lián)盟合作伙伴和全球其他研究機(jī)構(gòu)的反饋。

Spectrum儀器的任意波形發(fā)生器的流模式靈活且快速，因此數(shù)據(jù)能夠直接從GPU進(jìn)行流式傳輸，并可以通過(guò)PC直接控制量子位。盡管通過(guò)這樣的方式使用任意波形發(fā)生器可以完全控制生成的波形，但缺點(diǎn)是需要計(jì)算大量的數(shù)據(jù)。這降低了關(guān)鍵決策的速度。相比之下，多功能多音頻DDS不僅能夠顯著降低必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，還能保持對(duì)一切的絕對(duì)控制。量子研究所需的全部關(guān)鍵功能都已經(jīng)內(nèi)置其中。只需一個(gè)命令，用戶就能通過(guò)固有動(dòng)態(tài)現(xiàn)行斜率功能生成極其平滑的頻率和振幅變化。

在DDS模式下，只需幾個(gè)指令就能生成正弦波（橙色）、加速頻率（藍(lán)色）和降低振幅（綠色）

DDS控制波形在測(cè)試、測(cè)量和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用

在很多測(cè)試系統(tǒng)中，能夠生成和準(zhǔn)確控制波形非常重要。DDS選項(xiàng)使用戶可以使用簡(jiǎn)單且可編程的方式生成一連串的波形、頻率掃描或各種頻率和剖面的精細(xì)可調(diào)參考。DDS廣泛應(yīng)用于需要快速頻率切換和精細(xì)頻率調(diào)諧的應(yīng)用程序，如工業(yè)、醫(yī)療成像系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分析甚至是通信技術(shù)等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域使用相位調(diào)制和頻率調(diào)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。

新的DDS固件選項(xiàng)可適用于23種不同規(guī)格的AWG，
并提供16位分辨率、1.25 GS/s的速度以及高達(dá)32個(gè)通道

DDS選項(xiàng)的可用性

DDS選項(xiàng)現(xiàn)已適用于M4i.66xx 系列PCIe卡、M4x.66xx 系列PXIe模塊、便攜式LXI 或以太網(wǎng)DN2.66x裝置和多通道桌面LXI 或以太網(wǎng)DN6.66xx系列產(chǎn)品。通過(guò)輕松的固件更新，用戶此前購(gòu)買(mǎi)的66xx系列產(chǎn)品均可使用最新的固件功能。用戶可使用產(chǎn)品附帶的SDK驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)編程。例如Python、C++、MATLAB、LabVIEW等代碼。最新固件功能現(xiàn)已上市。

審核編輯 黃宇