MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案

Moku:Pro 为软件定义精密测试测量仪器带来了突破性的创新,它兼具性能和仪器多功能性,提供高度整合的测试测量与控制一体化解决方案。Moku:Pro硬件采用高性能的 Xilinx Ultrascale+ FPGA 与高带宽模拟前端,并结合了强大的网络连接和存储能力。通过软件定义实现多种测试测量功能从而支持高速数据采集、处理和可视化、波形生成和实时控制等应用场景。

基本信息

MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图1MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图2

高速数据采集

Moku:Pro兼具了高速数据采集设计,数据记录器能够将四个模拟输入的数据连续写入120 GB的高速固态硬盘,每个通道的速度高达10 MSa/s。使用示波器能够以高达5 GSa/s的速度拍摄较短的快照。除了直接的模拟输入外,用户还可以在 PID 控制器、锁相放大器和相位表等仪器中通过内置的探测点直接调用示波器和数据记录器的功能。板载数据记录能最大限度地将额外的数据采集设备所带来的成本和噪音降到最低。MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图3

600 MHz 锁相放大器

Moku:Pro 数字锁相放大器支持从 DC 到 600 MHz 的双相解调 (XY/Rθ),动态储备优于120 dB。本机振荡器可由其板载波形发生器产生或从外部设备输入。四个高速模拟输出可分配给输出 X、Y、R、θ 和本地振荡器以驱动外部设备。混合 ADC 技术可在整个 600 MHz 输入带宽内提供低本底噪声。用户可以通过内置探测点在数字信号处理各个阶段监测和记录信号。内置可选用 PID 控制器用于闭环控制和锁相环应用。借助多功能 I/O 选项和 API 支持,您可以将锁相放大器变成仪器的中央控制中心。 MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图4MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图5

18位混合型ADC

Moku:Pro 配备了一个 10 MSa/s、18位的 ADC 和一个高速 5 GSa/s的10位 ADC。借助强大的 FPGA,该系统结合了来自两个 ADC 的信息,在整个 600 MHz 带宽内提供行业领先的低输入噪声性能。我们的创新混合算法确保在所有傅里叶频率上优化信噪比,而不影响延迟或信号带宽。 MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图6MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图7MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图8MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图9MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图10

多仪器并行模式

在Moku多仪器并行模式下,用户可以将四个不同的测试测量仪器部署到四个虚拟仪器插槽中。每个插槽配备两个独立输入与输出接口。用户可以选择将任意模拟输入或输出连接到插槽的接口上。同时,仪器插槽之间也可在FPGA内进行数据交换,实现仪器之间高速、低延时、无损的连接。我们可以对Moku:Pro的运行模式进行高度定制化的设置,通过组合不同的仪器与算法实现在不同应用场景下的高效测量。MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图8

技术规格

MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图

硬件亮点

  • 卓越的低频噪声性能:全输入带宽下的噪声 500 μVpp RMS
  • 120 GB 高速 SSD
  • 板载高稳定时钟3 ppm
  • 输入到输出延迟 < 650 ns
  • 多仪器同时运行

 

技术规格

四个模拟输入通道

  • 采样率5 GSa/s(单通道),1.25 GSa/s(四通道)
  • 10位和18位ADC,具备随频率变化的信号混合功能
  • 可选 300 MHz 或 600 MHz 模拟带宽
  • AC 或 DC?耦合,50Ω 或 1MΩ 输入阻抗
  • 400 mVpp、4 Vpp 或 40 Vpp 输入范围

四个模拟输出通道

  • 16位,1.25 GSa/s DACs
  • 输出 ± 1?V 高达 500 MHz,± 5 V 高达100?MHz

额外的I/O 端口

  • 专用的触发输入
  • 10 MHz 同步输入和输出
  • 板载 Wi-Fi、以太网和 USB-C
  • 120 GB 高速 SSD

应用软件和开发工具

  • 强大的多点触控用户操作界面
  • 支持 Python 、MATLAB API及LabVIEW API对仪器进行操控MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图1MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图2
应用介绍

生成任意调制的信号

通过结合任意波形发生器与多个波形发生器,Moku:Pro能够输出高稳定性的复杂波形。任意波形可以连接至波形发生器 的输入端作为调制源。频率、相位和幅度调制也可以同时添加到信号中。这消除了查找表计算步骤并能更好的控制调制和输出信号。示波器或频谱分析仪可添加到其它插槽中测量信号。MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图

多谐波锁相放大器

Moku:Pro的多仪器并行模式能够同时运行高达四个锁相放大器。每一个锁相放大器能在基波、二次或更高次谐波进行解 调。测量出的 R/θ 或 X/Y 分量也可以在最终仪器插槽中的示波器中进行比较或输出至模拟输出端口。 MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图1MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图2

低延迟闭环控制设计和表征

Moku:Pro 的 PID 控制器提供亚微秒的输入至输出延迟,非常适合高速闭环控制器应用。通过多仪器并行模式,可以实时PID控制器和频率响应分析仪并行以观察和测量控制器的传递函数和脉冲响应还可以使用示波器和频谱分析仪在时域和频域中测量系统响应。控制器中的调整都会实时反映在监控仪器中。 MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图3MOKU:PRO 测试测量与控制一体化解决方案插图4

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