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個性化的量測方式

2013年03月01日  | Janine Love

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作者:Janine Love,測試測量世界主編

本文是EDN雜誌"2013年熱門技術展望"一文的一部份,在這篇技術展望的文章中,EDN美國版編輯與來自業界的專家檢視了一些發生在2012年的趨勢與技術,它們可望重塑2013年及更長遠未來的技術版圖。



 


圖10 NI公司的PXIe-5644R試圖定義一個全新的儀器種類:向量信號收發器,它可以通過軟體編程來改變功能。



去年我在參加一些展會時遇見了一些測試與測量設備的供應商,有時是在我們的攤位,有時是在對方的攤位,給我的印象是,“替代性(alternative)”測試設備的性能正在不斷地提高。這個類別中包含了被稱之為虛擬儀器(virtual instrumentation)或軟體定義的儀器(software-defined instrumentation),它們提供可編程的功能,按下一個鍵就能將一台儀器從示波器轉變為一台頻譜分析儀。很多公司現在都有這類產品的例子,如National Instruments、Aeroflex以及Geotest。

這種新型儀器試圖充分利用各種傳統儀器都通用的硬體,而用軟體來定義所需要的測試功能。除了儀器功能轉換以外,有些新儀器還具備FPGA,以加快測試的速度,及讓設計人員能夠隨時定義出測試設置、協議以及觸發器。以前在定義測試、方式,以及完成工作時,靈活性從來沒有這麼好。

National Instruments公司的PXIe-5644R向量信號收發器就是軟體定義儀器的一個最好例子(圖10)。該儀器於去年推出,在一個三槽PXI(PCI儀器擴展)模組中包含了一台向量信號分析儀、向量信號產生器,以及高速數位I/O。PXIe-5644R有一個內建的FPGA,用戶通過NI的LabVIEW軟體就可以修改軟體和韌體。

圖 11
圖11 Aeroflex公司的向量信號產生器可當作頻譜分析儀、向量網路分析儀、示波器、功率計、頻率計數器、雜訊係數表,以及微波過渡分析儀使用。



Aeroflex公司在綜合儀器方面已經累積了10多年的經驗。它的一些解決方案(如7700系列)藉著在單台設備中提供信號發生、測量,以及DUT控制功能的設計,加快了產品的測試速度(圖11)


 


圖12 Geotest GX3700e 是一片PXIe卡,為可編程儀器提供160個I/O支援。



FPGA技術的飛躍讓可編程儀器得以實現。Geotest公司開發了一種基於用戶可編程FPGA的系列產品,包括GX3700和GX3700e(分別是PXI和PXI Express)儀器,採用的都是Altera公司的Stratix III FPGA。Altera器件支援高達1.2 Gbit/秒的SerDes資料速率,提供700 MHz的數位I/O時鐘速率,並有45000多個邏輯單元和1.836 kbit的記憶體(圖12)。預計今後幾年內,軟體編程的性能將能夠實現一種全新的儀器類別。

亦見:

• 手持式測試設備。手持式測試設備有了令人吃驚的性能(圖13圖14),它充分利用了新材料、創新,和可編程性,從而使系列末端的產品也具備了桌上型儀器的高性能。它不再是如我們父執輩所擁有的那種手持式測試儀器了。

• PXI。PCI Extensions for Instrumentstion格式不斷地努力,從而進入了從商務到軍隊等諸多的新應用中,很多公司的最新PXI儀器可作為證明,這些公司包括Aeroflex、安捷倫、Geotest、National Instruments,以及Pickering Interfaces。很多情況下,PXI格式都與軟體定義儀器相配合,獲得了令人印象深刻的測試與測試聯合趨勢。

圖 13
圖13 Tektronix推出的H500和SA2500掌上型頻譜分析儀,可即時顯示頻譜,每秒分別能處理2500多個頻譜和10000多個頻譜測量值。



圖 14
圖14 Agilent的FieldFox微波向量分析儀提供完全的雙埠VNA測量。



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