2024年3月20日—— Spectrum儀器宣布為其多功能16位任意波形發(fā)生器（AWG）產(chǎn)品推出全新固件選項，采樣率可達1.25GS/s，帶寬更是高達400MHz。用戶可以通過該選項定義每張AWG卡的23個DDS核心，并將其發(fā)送到硬件輸出通道。每個DDS核心（正弦波）可通過編程設置頻率、振幅、相位、頻率斜率和振幅斜率等參數(shù)。例如，在做量子實驗時，用戶無需使用復雜數(shù)據(jù)的陣列計算，而是通過一些簡單的口令就能通過AOD和AOM控制激光器。DDS輸出能夠與外部觸發(fā)事件同步，或通過6.4ns分辨率的可編定時器進行同步。點擊此處觀看產(chǎn)品視頻

DDS即直接數(shù)字合成，是一種通過單個固定頻率的參考時鐘信號生成任意周期正弦波的方法。這是一種被廣泛用于各種信號生成應用的技術。Spectrum儀器AWG 上的DDS功能是基于添加多個“DDS核心”來生成多載波（多音調(diào)）信號的原則，每個載波都具有定義明確的頻率、振幅和相位。

DDS示例：在一個AWG輸出通道上的16個疊加正弦波及FFT分析

任意波形發(fā)生器使用DDS的優(yōu)勢

Spectrum儀器的任意波形發(fā)生器可以自由在AWG模式（從預編程數(shù)據(jù)中生成波形）和DDS模式（只需幾個命令就能生成正弦載波）之間切換，因其功能繁多幾乎適用于任何應用。在DDS模式下，AWG是作為多音頻DDS的基礎。該設備內(nèi)置4GB內(nèi)存和快速DMA傳輸模式，每秒能夠下達10萬個DDS命令。這種獨特的功能在執(zhí)行用戶定義斜率（例如S形）和多種調(diào)制類型（如FM和AM）時更加靈活，并且DDS命令更加簡單。

量子實驗中的DDS

多年以來，Spectrum 儀器的任意波形發(fā)生器在全球領先的量子研究實驗取得了傲人的成績。自2021年以來，Spectrum 儀器就是BMBF（德國聯(lián)邦教育和研究部）“量子技術—基礎研究到商業(yè)市場”資助計劃的重要組成部分，也是Rymax One聯(lián)盟的成員之一。該聯(lián)盟旨在建立一個量子優(yōu)化器。DDS選項的研發(fā)就是基于來自聯(lián)盟合作伙伴和全球其他研究機構的反饋。

Spectrum儀器的任意波形發(fā)生器的流模式靈活且快速，因此數(shù)據(jù)能夠直接從GPU進行流式傳輸，并可以通過PC直接控制量子位。盡管通過這樣的方式使用任意波形發(fā)生器可以完全控制生成的波形，但缺點是需要計算大量的數(shù)據(jù)。這降低了關鍵決策的速度。相比之下，多功能多音頻DDS不僅能夠顯著降低必須傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，還能保持對一切的絕對控制。量子研究所需的全部關鍵功能都已經(jīng)內(nèi)置其中。只需一個命令，用戶就能通過固有動態(tài)現(xiàn)行斜率功能生成極其平滑的頻率和振幅變化。

在DDS模式下，只需幾個指令就能生成正弦波（橙色）、加速頻率（藍色）和降低振幅（綠色）

DDS控制波形在測試、測量和通信領域中的應用

在很多測試系統(tǒng)中，能夠生成和準確控制波形非常重要。DDS選項使用戶可以使用簡單且可編程的方式生成一連串的波形、頻率掃描或各種頻率和剖面的精細可調(diào)參考。DDS廣泛應用于需要快速頻率切換和精細頻率調(diào)諧的應用程序，如工業(yè)、醫(yī)療成像系統(tǒng)、網(wǎng)絡分析甚至是通信技術等領域，這些領域使用相位調(diào)制和頻率調(diào)制對數(shù)據(jù)進行編碼。

新的DDS固件選項可適用于23種不同規(guī)格的AWG，
并提供16位分辨率、1.25 GS/s的速度以及高達32個通道

DDS選項的可用性

DDS選項現(xiàn)已適用于M4i.66xx 系列PCIe卡、M4x.66xx 系列PXIe模塊、便攜式LXI 或以太網(wǎng)DN2.66x裝置和多通道桌面LXI 或以太網(wǎng)DN6.66xx系列產(chǎn)品。通過輕松的固件更新，用戶此前購買的66xx系列產(chǎn)品均可使用最新的固件功能。用戶可使用產(chǎn)品附帶的SDK驅動實現(xiàn)編程。例如Python、C++、MATLAB、LabVIEW等代碼。最新固件功能現(xiàn)已上市。