Rigol SPQ - Cyfrowy matrycowy system pomiaru i kontroli (MCS)

Przegląd produktu

Rozwiązanie do pomiaru i kontroli macierzy SPQ zostało zaprojektowane z myślą o złożonych eksperymentach fizycznych i charakteryzuje się modułową architekturą podzieloną na platformę, moduł obsługi i moduł synchronicznego wyzwalania. Użytkownicy mogą elastycznie konfigurować wymagane moduły obsługi w oparciu o wymagania eksperymentalne, aby skonstruować różne typy złożonych systemów eksperymentalnych, takich jak: precyzyjne sterowanie mikrofalowe; akwizycja i analiza danych ze sprzężeniem zwrotnym w czasie rzeczywistym; generowanie napięcia polaryzacji z nakładką mikrofalową; oraz dystrybucja zegara/wyzwalacza. Ta modułowa architektura ułatwia również aktualizację i rozbudowę systemu w razie potrzeby. Dzięki wiodącej w branży gęstości integracji, system wspiera szybkie wdrażanie mikrofalowych systemów kontrolno-pomiarowych ze 100 lub 1000 kanałami.

Karta katalogowa

Kluczowe cechy

• Częstotliwość próbkowania sterowania mikrofalami: 6/8/10 GSa/s
• Częstotliwość próbkowania odczytu mikrofal: 3/4/5 GSa/s
• Rozdzielczość 14 bitów
• Zakres częstotliwości 0,1 GHz-9,8 GHz  

Prezentacja funkcji

Wyższa jakość sygnału mikrofalowego
SPQ wykorzystuje bezpośrednie odtwarzanie cyfrowe o wysokiej częstotliwości próbkowania zamiast konwencjonalnego mieszania pasma podstawowego, eliminując w ten sposób wyciek LO i brak równowagi I/Q u źródła. Dzięki bezpośredniemu wyjściu cyfrowemu, każdy impuls mikrofalowy zachowuje jednolitą amplitudę i precyzyjną fazę, pozostawiając przebieg bez zanieczyszczeń. Ogólna czystość sygnału i długoterminowa stabilność są znacznie zwiększone, zapewniając wrażliwym na zakłócenia elementom obliczeniowym precyzyjną i niezawodną podstawę napędową.

Prosta i przejrzysta architektura dla błyskawicznego wdrożenia MCS
Dzięki bezpośredniemu wyjściu cyfrowemu, każdy węzeł obliczeniowy potrzebuje tylko jednego portu sygnałowego - bez mikserów, bez wielokanałowych sumatorów. Okablowanie gwałtownie spada, a debugowanie jest uproszczone, dzięki czemu można zbudować system w ułamku czasu. Układ jest przejrzysty, a konserwacja prosta, dzięki czemu eksperymenty z setkami węzłów są wydajne i niezawodne.

Wysoce zintegrowany, spełniający wszystkie wymagania od małych do dużych
Umieszczony w 19-calowej obudowie 16 U, pojedynczy moduł SPQ zawiera ponad 500 mikrofalowych kanałów sterowania, każdy z izolacją ≥ 65 dBc w celu tłumienia przesłuchów. Integracja jest 10 razy większa niż w przypadku tradycyjnych rozwiązań. Łącząc pełną funkcjonalność M&C z uproszczonym okablowaniem, SPQ zapewnia zarówno skalę, jak i stabilność, ułatwiając rozwój zaawansowanego systemu obliczeniowego od garstki bitów do macierzy na dużą skalę.

Ekstremalnie niski szum systemowy i zoptymalizowana wydajność bitowa
Przy nośnej 100 MHz z przesunięciem 1 kHz, SPQ zapewnia szum fazowy -142 dBc/Hz i gęstość widmową szumu poniżej -160 dBm/Hz, zapewniając ultra-czyste środowisko dla wrażliwych na szum elementów obliczeniowych. Czas dekoherencji jest znacznie dłuższy, dając okno obliczeniowe ponad dwukrotnie większe niż w przypadku konwencjonalnych rozwiązań i zapewniając długoterminową stabilność dla głębokich eksperymentów.

Konwergencja superkomputerów i zaawansowanych obliczeń
Wykorzystując mostkowanie PXIe-PCIe, SPQ łączy się bezpośrednio z superkomputerami za pośrednictwem wielu światłowodów przy użyciu protokołu PCIe, umożliwiając wymianę danych peer-to-peer. Opóźnienia end-to-end spadają do poziomu mikrosekund, podczas gdy przepustowość przekracza 6 GB/s. Ta natychmiastowa synergia między wykładniczą przestrzenią stanów zaawansowanych obliczeń a wielkoskalową mocą numeryczną HPC może skrócić zadania, takie jak badania i rozwój materiałów, z lat do zaledwie miesięcy.

Dedykowany zestaw instrukcji i aktywny reset zapewniają wydajność M&C
SPQ zawiera dedykowany zestaw instrukcji M&C i oferuje ścieżkę sprzężenia zwrotnego poniżej 300 ns, umożliwiając generowanie przebiegów aktywnego resetu natychmiast po każdej operacji bramki. Wielokrotne resetowanie zwiększa prawdopodobieństwo stanu podstawowego i, w porównaniu z pasywnym oczekiwaniem na dekoherencję, podnosi ogólną wydajność eksperymentalną ponad dziesięciokrotnie - zapewniając podstawę kontroli w czasie rzeczywistym dla ALU i zaawansowanych badań nad kodowaniem/dekodowaniem.