高速数字化仪功能指标详解

一、AI 模拟输入参数全解析

通道数量

例:8 路单端 AI0~AI7

代表硬件搭载 8 路独立采集通道,8路内传感器并行测试无需多张板卡。

输入阻抗

默认 1MΩ,支持 50Ω

1MΩ:高阻输入,适配高内阻信号源;

50Ω:射频标准阻抗匹配,消除高频信号反射。

ADC 分辨率参数

分辨率

ENOB

适用场景

12Bit

10.2Bit

采样量化档位少,成本更低;适合对微弱信号分辨要求不高场景

14Bit

10.3Bit

量化精度中等,信噪比均衡;兼顾预算与测量精度,通用超声、中频通信测试

16Bit

10.4Bit

量化档位最多,动态范围更高,噪声分辨能力最优;适用于微弱光电信号、小幅值缺陷波精密检测

程控耦合 AC/DC

  • DC 耦合:直通直流分量和交流分量,信号中带直流偏置;

  • AC 耦合:内置隔直电容,滤除直流分量,仅保留交变信号。

输入量程

例:软件可选 ±1V、±5V

测试选择和信号匹配的量程,在微弱小信号,同等分辨率下电压量程越接近测量精度更高。

过压保护

±5V:输入信号超过 ±5V 会造成前端调理电路损坏,严禁超量程接线。

模拟带宽 (-3dB)

例:50MHz

定义模拟前端可无明显衰减通过的最高信号频率,信号频率超过 50MHz 幅值大幅衰减,被测信号最高频率需低于带宽。

误差

l 偏移误差±5V

量程:±1.5mV;±1V 量程:±0.3mV

通常指零点漂移误差,可通过自动校准消除,长期温漂可定期重校准修正。

l 增益误差:±1%

决定幅值测量准确度,对应量程满度下的最大误差。

l 系统噪声 RMS

±5V:1.5mV;±1V:0.3mV

板卡自身固有底噪,数值越小,分辨微小信号能力越强。

l 通道串扰<-65.4dB (10MHz)

通道之间信号泄漏程度,数值越小越好,多路同步采集互不干扰。

二、时钟系统参数定义

两类参考时钟源

l 板载 10MHz TCXO 晶振

高精度温补晶振作为基准,内部 PLL 锁相倍频,输出固定 100MHz 基础采样时钟,单卡独立采集使用。

l 主卡同步 10M时钟

多卡同步专用时钟,通过同步总线接收主卡输出 10M 基准,所有板卡时钟同源,消除多卡时序相位差。

采样速率计算公式

采样速率 = 基准时钟频率 ÷ ADC 分频器 分频器取值:1 ~ 2³² 任意整数

基准固定100MHz,分频系数 = 1 时全速 100MS/s;分频数值越大采样速率越低,可按需细分任意低速采样频率。

三、触发系统全参数说明

四类触发源

l 软件触发:软件指令触发,无硬件信号。

ATR 通道模拟触发:板载带有比较器;支持边沿、电平、窗触发;直接使用被测波形做触发信号。

DTR 数字PFI触发:TTL 电平,最小触发输入脉宽 20nS,外接同步脉冲同步采集。

同步总线触发 TRIG0~TRIG7:同步专用触发通道,多卡级联统一触发信号,所有板卡同步启动。

有限点采集中的五大触发模式

预触发:缓存触发前 N 个采样点,用于捕捉故障、脉冲来临前原始波形;

后触发:仅存储触发事件之后的数据;

中间触发:同时存储触发前 M 点、触发后 N 点;

硬件延时触发:触发后延迟指定采样点数再开始记录;

四、采集模式区分

有限点采样

预先设定固定采样点数,采集数据先存入板载缓存,采集完成后统一上传电脑;

支持预触发等全部触发功能,适合捕捉单次瞬态脉冲、突发故障波形,单次采集时长受缓存容量限制。

连续采样

依托 DMA 实时传输,采样数据不间断同步上传主机,无单次采集时长上限,可长时间持续记录;

不支持预触发功能,采集速率不能超出 PCIe 总线带宽,适用于 24 小时产线测试、长期在线监测场景。