Spectrum仪器高速任意波形发生器DDS功能可生成20个正弦波

在一个发生器通道上可以同时控制20个独立的正弦波，频率最高可达400MHz

中国北京，2024年3月20日讯—— Spectrum仪器宣布为其多功能16位任意波形发生器（AWG）产品推出全新固件选项，采样率可达1.25GS/s，带宽更是高达400MHz。用户可以通过该选项定义每张AWG卡的23个DDS核心，并将其发送到硬件输出通道。每个DDS核心（正弦波）可通过编程设置频率、振幅、相位、频率斜率和振幅斜率等参数。例如，在做量子实验时，用户无需使用复杂数据的阵列计算，而是通过一些简单的口令就能通过AOD和AOM控制激光器。DDS输出能够与外部触发事件同步，或通过6.4ns分辨率的可编定时器进行同步。点击此处观看产品视频

DDS即直接数字合成，是一种通过单个固定频率的参考时钟信号生成任意周期正弦波的方法。这是一种被广泛用于各种信号生成应用的技术。Spectrum仪器AWG 上的DDS功能是基于添加多个“DDS核心”来生成多载波（多音调）信号的原则，每个载波都具有定义明确的频率、振幅和相位。

DDS示例：在一个AWG输出通道上的16个叠加正弦波及FFT分析

任意波形发生器使用DDS的优势

Spectrum仪器的任意波形发生器可以自由在AWG模式（从预编程数据中生成波形）和DDS模式（只需几个命令就能生成正弦载波）之间切换，因其功能繁多几乎适用于任何应用。在DDS模式下，AWG是作为多音频DDS的基础。该设备内置4GB内存和快速DMA传输模式，每秒能够下达10万个DDS命令。这种独特的功能在执行用户定义斜率（例如S形）和多种调制类型（如FM和AM）时更加灵活，并且DDS命令更加简单。

量子实验中的DDS

多年以来，Spectrum 仪器的任意波形发生器在全球领先的量子研究实验取得了傲人的成绩。自2021年以来，Spectrum 仪器就是BMBF（德国联邦教育和研究部）“量子技术—基础研究到商业市场”资助计划的重要组成部分，也是Rymax One联盟的成员之一。该联盟旨在建立一个量子优化器。DDS选项的研发就是基于来自联盟合作伙伴和全球其他研究机构的反馈。

Spectrum仪器的任意波形发生器的流模式灵活且快速，因此数据能够直接从GPU进行流式传输，并可以通过PC直接控制量子位。尽管通过这样的方式使用任意波形发生器可以完全控制生成的波形，但缺点是需要计算大量的数据。这降低了关键决策的速度。相比之下，多功能多音频DDS不仅能够显著降低必须传输的数据量，还能保持对一切的绝对控制。量子研究所需的全部关键功能都已经内置其中。只需一个命令，用户就能通过固有动态现行斜率功能生成极其平滑的频率和振幅变化。

在DDS模式下，只需几个指令就能生成正弦波（橙色）、加速频率（蓝色）和降低振幅（绿色）

DDS控制波形在测试、测量和通信领域中的应用

在很多测试系统中，能够生成和准确控制波形非常重要。DDS选项使用户可以使用简单且可编程的方式生成一连串的波形、频率扫描或各种频率和剖面的精细可调参考。DDS广泛应用于需要快速频率切换和精细频率调谐的应用程序，如工业、医疗成像系统、网络分析甚至是通信技术等领域，这些领域使用相位调制和频率调制对数据进行编码。

新的DDS固件选项可适用于23种不同规格的AWG，
并提供16位分辨率、1.25 GS/s的速度以及高达32个通道

DDS选项的可用性

DDS选项现已适用于M4i.66xx 系列PCIe卡、M4x.66xx 系列PXIe模块、便携式LXI 或以太网DN2.66x装置和多通道桌面LXI 或以太网DN6.66xx系列产品。通过轻松的固件更新，用户此前购买的66xx系列产品均可使用最新的固件功能。用户可使用产品附带的SDK驱动实现编程。例如Python、C++、MATLAB、LabVIEW等代码。最新固件功能现已上市。

审核编辑 黄宇