Генератор сигналов произвольной формы HDAWG

Многоканальный генератор сигналов произвольной формы (AWG) HDAWG компании Zurich Instruments имеет самую высокую на рынке плотность каналов и может стать незаменимым в самых передовых исследованиях. HDAWG предназначен для генерации сигналов в полосе частот до 750 МГц. HDAWG поставляется с 4 или 8 несимметричными аналоговыми выходными каналами со связью по постоянному току. Выходы могут переключаться между прямым режимом, с максимальной пропускной способностью и превосходными шумовыми характеристиками, и усиленным режимом, который увеличивает амплитуду сигнала до 5 V. Доступны два маркера на канал, которые обеспечивают точную настройку синхронизации при сохранении полного разрешения 16 бит на выходе. LabOne® представляет собой современную концепцию программирования, сочетающую в себе производительность и гибкость AWG с простотой использования генератора функций. Независимый от платформы пользовательский интерфейс LabOne (UI) и широкий выбор интерфейсов API для LabVIEW®, .NET, MATLAB®, C и Python позволяют легко автоматизировать измерения и быстро интегрироваться в существующую среду управления.

HDAWG - это высокотехнологичный прибор, разработанный для удовлетворения условий самых требовательных исследований путем расширения базовых функций генератора сигналов за счет использования дополнительной памяти, генераторов функций, внутренних осцилляторов и счетчиков импульсов.

С помощью одного пользовательского интерфейса можно контролировать и автоматически синхронизировать несколько инструментов HDAWG, что позволяет эффективно улучшать радиолокационные и квантовые вычислительные системы, снижая при этом сложность и занимаемое лабораторное пространство. Короткое время реакции 50 нс на внешний сигнал запуска позволяет с высокой точностью корректировать квантовые ошибки. Внутренние осцилляторы минимизируют время загрузки сигналов, обеспечивают согласованность фаз и упрощают формирование сигналов. Встроенный счетчик импульсов упрощает настройку для экспериментов с захваченными ионами и N-V-центром.

Сигналы в ЯМР-спектроскопии и других областях применения возникают в промежутках времени от наносекунд до секунд. HDAWG может ускорить подобные измерения путем применения переменной частоты выборки и/или параметрической развертки. С помощью цифровой модуляции произвольная огибающая может быть наложена на один или несколько несущих сигналов с минимальным временем загрузки формы сигнала, в то время как фазовая когерентность сохраняется в течение длительного времени.

Интерфейс LabOne UI разработан для ускорения управления прибором благодаря интуитивно понятному и легко читаемому интерфейсу. После определения форм сигнала и последовательности следования в LabOne AWG Sequencer, LabOne AWG Compiler переводит их на машинный язык и передает на аппаратное обеспечение за минимальный промежуток времени. LabOne Sequencer поддерживает циклы с динамически изменяющейся задержкой и условными точками разветвления. В дополнение к стандартным формам сигналов, таким как гауссовский, кардинальный синус и т.д., LabOne содержит все необходимые инструменты редактирования, необходимые для усовершенствованного проектирования форм сигналов. Вы можете легко добавлять, размножать, разрезать и связывать формы сигнала или организовывать их в сегменты. Импорт измеренных сигналов или осциллограмм, рассчитанных в другом ПО, таком как MATLAB, представляет собой простое перетаскивание.

HDAWG оснащен цифровыми осцилляторами для генерации синусоидального опорного сигнала независимого от запрограммированного сигнала огибающей. Это означает, что длинные сигналы могут генерироваться с очень быстрой загрузкой формы сигнала и точной фазовой когерентностью. Частота и фаза несущий, которые в противном случае были бы записаны в статическую форму, могут быть свободно настроены. Многочастотный вариант HDAWG-MF увеличивает число осцилляторов и позволяет реализовать полностью цифровую модуляцию I/Q для реализации методов частотной, фазовой, амплитудной модуляции. При использовании генератора функций HDAWG-FG концепция модуляции выходит за рамки синусоидальных носителей и распространяется на общие несущие формы волны.

С MDS несколько HDAWGs могут работать как один многоканальный генератор сигналов произвольных форм:

• Работа со всеми инструментами из одного интерфейса пользователя.
• Абсолютная синхронизация всех выходных каналов
• Фазовая синхронизация всех тактовых генераторов
• Синхронизация временных меток и частоты дискретизации для инструментов серии UHF

При использовании нескольких инструментов LabOne AWG Compiler обеспечивает распределение вашей основной программы последовательностей между всеми инструментами. Автоматический протокол обмена сигналами запуска обеспечивает синхронизацию времени воспроизведения. С помощью MDS можно построить полную систему генерации и сбора сигналов, включая приборы серии UHF, включая синхронный усилитель, цифровой преобразователь и систему регистрации сигналов произвольной формы с частотой до 600 МГц.

Благодаря конструкции с низкой задержкой, HDAWG может генерировать свою первую выборку на выходе менее чем через 50 нс после обнаружения внешнего триггера на одном из входов TTL на передней панели. Это необходимо для экспериментов с обратной связью в квантовых вычислениях, где свойства устройства недолговечны, и каждая сохранённая наносекунда значительно улучшает результаты эксперимента. 4 или 8 выходных каналов прибора могут быть сгруппированы в группы 2 или 4. Каждая из этих групп может быть запущена по отдельности, что повышает гибкость при распределении сигналов на отдельные части устройства или настройки. Для генерирования сигналов высокой сложности и управления в режиме реального времени HDAWG может выбрать до 1024 предварительно сохраненных сигналов в программируемой памяти на основе битовой схемы, поступивших по его 32-битному цифровому входу. Они могут представлять собой цифровой шаблон модуляции, специфическую для устройства тестовую форму или результат считывания показаний.

Серия HDAWG включает в себя четырехканальную модель HDAWG4 и восьмиканальную модель HDAWG8. Эти две модели технически идентичны, за исключением количества каналов и характеристик, связанных с количеством каналов, например, количества осцилляторов. Обратите внимание, что 4-канальные приборы не могут быть модернизированы до 8 каналных. Следующие опции могут быть добавлены для улучшения основных функций при покупке инструмента или в любое другое время без отправки инструмента обратно в Zurich Instruments.