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HDAWG 任意波形發(fā)生器

主要特點

  • 2.4 GSa/s，16 位，帶寬 750 MHz
  • 最大輸出幅值 5 Vpp
  • 最多可擴展至 144 個輸出通道
  • 觸發(fā)輸出延遲小于 50 ns
  • 可實現(xiàn)多頻率數(shù)字調(diào)制
  • LabOne? AWG 定序器和編譯器


Zurich Instruments 的多通道任意波形發(fā)生器 HDAWG 擁有同類產(chǎn)品中最高的通道密度，其設(shè)計旨在實現(xiàn)高級的信號發(fā)生功能，帶寬高達 750 MHz 。HDAWG 擁有 4 或 8 個直流耦合單端模擬輸出通道，輸出垂直分辨率為 16 位。每個模擬輸出有兩個可切換模式，直接模式（最高帶寬和超低噪聲）和放大模式 (最高輸出幅值為 5 Vpp)。至多 18 臺 HDAWG 可以通過我們的可編程量子系統(tǒng)控制器 PQSC 實現(xiàn)時間同步。

LabOne 提供了先進的編程理念，它結(jié)合了 AWG 的高性能、靈活性和函數(shù)發(fā)生器的易用性。使用 LabOne 用戶界面 (UI) 以及適用于 LabVIEW?、.NET、MATLAB?、C 和 Python 的 API，用戶可以輕松實現(xiàn)自動化測量以及快速整合 HDAWG 至現(xiàn)有控制環(huán)境。

應(yīng)用

  • 量子計算
  • 雷達/激光雷達
  • 核磁共振譜 (NMR) 和電子順磁共振譜 ( EPR) 
  • 半導(dǎo)體器件測試
  • 磁共振成像 (MRI) 和電信應(yīng)用中的多輸入多輸出(MIMO) 技術(shù)

亮點


高級 AWG 編程

在 LabOne AWG 定序器中定義波形和序列后，LabOne AWG 編譯器會在最短的時間內(nèi)將指令轉(zhuǎn)換為機器語言并將結(jié)果傳送到硬件。LabOne 定序功能支持循環(huán)，循環(huán)內(nèi)可以設(shè)置動態(tài)變化的時間延遲和條件分支點。
除 Gaussian、Blackman、正弦等標(biāo)準(zhǔn)波形之外，LabOne 還包括復(fù)雜波形設(shè)計需要使用的所有重要數(shù)學(xué)和陣列編輯工具。用戶可輕松對波形進行相加、相乘、剪切、拼接，以及波形分段整理。如果要導(dǎo)入其他儀器測量到的信號或由 MATLAB 等工具計算的波形， 只需拖放操作便可。

多設(shè)備同步 (MDS)

基于多設(shè)備同步功能，多臺 HDAWG 可視為一臺多通道 AWG：
  • 單一 LabOne 用戶界面或 API 操控所有 HDAWG
  • 同步所有的輸出通道的輸出波形，實現(xiàn)點對齊
  • 所有儀器的時鐘相位鎖定
  • 同步所有時間戳和采樣率
在使用設(shè)備同步功能時，LabOne AWG 編譯器負責(zé)將主時序程序分配到所有儀器， 同時運用自動交互觸發(fā)協(xié)議確保同步波形播放時序。對于同步 4 臺或 4 臺以上 HDAWG，我們建議使用我們的可編程量子系統(tǒng)控制器PQSC， 因為與 MDS 相比 PQSC 可以提供更高的同步時間精度。

振蕩器、調(diào)制和相位控制

HDAWG 配備的數(shù)字振蕩器可直接生成正弦載波，獨立于 AWG 編程產(chǎn)生的包絡(luò)信號。因此，可以快速上傳生成大量長波形，同時確保多脈沖的精確相位相干。此外，用戶可任意調(diào)節(jié)和掃描載波的頻率和相位，而無需編寫靜態(tài)波形。
HDAWG-MF 多頻調(diào)制選件增加了振蕩器的數(shù)量，并實現(xiàn)了全數(shù)字 I/Q 頻率調(diào)制和相位調(diào)制、頻率復(fù)用和相位循環(huán)。

低延遲觸發(fā)和時序分支

HDAWG 的低延遲設(shè)計，使其在前面板檢測到觸發(fā)輸入后，能夠在 50 ns 內(nèi)輸出波形的首個樣本。對于無法長時間保持屬性不變的量子系統(tǒng)，低延遲觸發(fā)是量子計算反饋實驗的必要條件，每納秒的縮短都可能顯著改善實驗結(jié)果。HDAWG 的 4 或 8 輸出通道可按 2x2 (2 個序列發(fā)生器) 或 4x2 (4 個序列發(fā)生器) 分組，每組均可被單獨觸發(fā)。這為實驗系統(tǒng)中子系統(tǒng)的信號分配增加了靈活性。
為了實現(xiàn)輸出高復(fù)雜度信號和實時控制，HDAWG 可根據(jù)其 32 位數(shù)字輸入的位組合來選擇播放預(yù)先存儲在可編程存儲器的波形，選擇多達 1024 個。這些數(shù)字輸入的位組合可以用來表示某種數(shù)字調(diào)制模式、某個器件對應(yīng)的測試波形或多量子比特量子態(tài)讀出結(jié)果。


功能圖解


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