原创 高速示波器和高速数采的区别

ARM 12浏览

目前,很多科研任务的完成和实验数据的测量都需要用到多通道的数据采集系统以完成多点数据的同步记录。数据采集系统从采集速度上分为低速数据采集系统和高速数据采集系统。低速数据采集系统的数据采集速率一般在10M/s以下,一般用于静态或低速信号的记录,比如温度、压力、控制信号等,而对于比较快速变化的信号,比如电磁信号、杂波或一些瞬态信号来说,由于信号本身变化比较快或者稍纵即逝,就需要比较高速的数采系统才能进行记录分析。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

要实现高速的数据采集,目前市面上的产品有2种可选的方案。一种是选用高带宽实时示波器,另一种选用高速数据采集卡。

采用实时示波器方案的好处是可以很方便直观地看到采集到的数据,比如Agilent公司的DSO90000系列,其带宽最高13GHz,采样率到40G/s,存储深度达1G点,可以适合超高速率的数据采集和记录。但是由于示波器只有4个输入通道,要实现更多通道采集时需要多台示波器同时使用,各台仪器间的时钟同步、触发同步需要精确校准,另外实时示波器的A/D转换器都是8bit的,其动态范围有限,对于微弱信号的捕获和分辨能力有限。还有一点就是用多台示波器实现多通道采集的方案其系统体积和功耗会比较大。

采用高速数据采集卡的好处是可以很方便地通过增加板卡来扩展通道,体积小、功耗小,同时其A/D转换器有更高位数的可供选择,关键的一点在于是否有高带宽、高采样率和合适位数的产品可供选择。Agilent公司的Acqiris数据采集卡系列和类似功能的采集板卡相比具有非常大的优势。比如其U1065A DC282采集卡具有4个数据通道、通道带宽2GHz, 采用10bitA/D转换器,其每通道实时采样率2G/s,还可以通过交错采集实现最大8G/s的采样率,是市面上10bit的采集板卡中指标最高的产品,广泛应用于核物理、天文观测、雷达、通信等领域。下面是DC282采集卡外观和主要指标。

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" />

8ee35bc3-2856-4b20-afb8-1985f3f2e926.JPG 

AgilentDC282板卡内部采用了一系列专用ASIC芯片,比如前端低噪声可编程增益放大器、多路信号切换开关、10bit高速A/D转换器、时钟分配电路、内存管理芯片等,这是其能实现高精度、高分辨率、多通道高速同步采集的关键原因。