デバイスの特性評価と検証では、設計を完全に評価するために複数の機器が必要になることがよくあります。デバイスまたはコンポーネントを検証するには、オシロスコープ、スペクトラム アナライザー、デジタル フィルター、その他の機器が必要になる場合があります。 Moku のような柔軟な FPGA ベースのソリューションは、13 以上のソフトウェア定義計測器を XNUMX つのデバイスに統合することでこの課題を解決できますが、チャネル数や同時に使用できる計測器の数を増やすには、複数の Moku デバイスをセットアップに統合する必要がある場合があります。 。次のような業界標準プログラムに API を使用する LabVIEW、制御された検証を繰り返し行うために、このテスト構成を自動化および合理化するのは簡単です。
セットアップの構成
マルチ機器モード Moku デバイスで利用可能な機能で、部分的な FPGA リコンフィギュレーションを通じて最大 4 つのソフトウェア定義計測器を同時に導入できるようになります。具体的には Moku:Go、一度に 2 つのインストゥルメントを展開できます。さらに柔軟性が必要な場合は、LabVIEW API を使用して、単一のソフトウェアインターフェースから複数の Moku デバイスを同時に制御できます。
この例では、386 台の Moku:Go デバイスを使用しています。このアプローチにより、各デバイス上の複数の個別の機器から同時にデータを収集できます。その後、LabVIEW API を使用して、両方のデバイスとすべての計測器を XNUMX つのインターフェースから制御できます。この実験では、テスト対象デバイス (DUT) は Texas Instruments LMXNUMX 低電圧オーディオ パワー アンプです。
検証のために、最初の Moku:Go デバイスのプログラマブル DC 電源を使用して DUT に電力を供給します。次に、 で刺激を加えます。 オシロスコープが埋め込まれています 波形発生器。次に、入力信号と DUT の出力信号を比較し、オシロスコープのデータを使用してゲイン係数を計算します。同時に 2 台目の Moku:Go デバイスで、 スペクトラムアナライザ DUT 出力信号を周波数領域で検査するには、 デジタルフィルターボックス DUT 出力信号の高次高調波を除去します。
最初の Moku:Go では、スロット 1 をオシロスコープとして、スロット 2 をスペクトラム アナライザーとして設定できます。 1 番目の Moku:Go では、デジタル フィルター ボックスをスロット 2 に、スペクトラム アナライザをスロット 1 に導入できます。また、オシロスコープの組み込み波形発生器と Moku デバイスのプログラマブル電源も活用し、基本的に 2 台の機器を同時に導入できるようになります。 XNUMX 台の Moku:Go デバイス (図 XNUMX)。図 XNUMX は、テスト設定の配線図を示しています。
図 1: 両方の Moku:Go デバイスの機器構成。
図 2: オシロスコープ (OSC)、スペクトラム アナライザ (SA)、デジタル フィルター ボックス (DFB)、およびプログラマブル電源ユニット (PPSU) の間のテスト セットアップのブロック図。
LabVIEWを使用して、複数のソフトウェア定義計測器と3台のMoku:Goデバイスから、構成パラメータや設定を含む複数の計測器グラフと測定値を同時に表示するグラフィカルユーザーインターフェース（GUI）を作成しました（図XNUMX）。機器スロットとアナログ入出力間の信号ルーティングは、GUI の左側に表示されます。最初の Moku:Go は、DUT に電力と入力信号を供給します。これは、DUT 出力信号を時間領域と周波数領域で同時に特徴付けます。 XNUMX 番目の Moku:Go は、デジタル フィルター ボックスを使用して、DUT 出力信号から高次高調波を除去します。
図3: 最初のMoku:Goグラフが上部に表示され、XNUMX番目のMoku:Goグラフが下部に表示されたLabVIEW GUI。
LabVIEWのブロックダイアグラムを図4に示します。左から右に、最初のMoku:Goデバイスに対してマルチ計測器モードを設定することから始め、次に各スロット内の計測器を設定し、XNUMX番目のデバイスに対してこのプロセスを繰り返す必要があります。この構成により、すべての機器を制御するコード ブロックを並行して実行できるため、さまざまなメーカーの複数の固定機能ハードウェア デバイスを統合するよりも、より効率的で凝縮されたテスト セットアップが可能になります。
図4: 各計測器の構成設定の詳細を示すLabVIEWブロック図。
この構成を GUI と組み合わせることで、DUT を刺激し、リアルタイムで結果を確認することができます。たとえば、DUT のゲイン設定ポテンショメータを調整すると、周波数、振幅、ゲインの測定と同時に、オシロスコープとスペクトラム アナライザの両方で出力信号の変化をリアルタイムで確認できるようになります。さらに、デジタル フィルター ボックスのパラメーターを調整することで、リアルタイム ローパス フィルターを作成して DUT 出力信号の高次高調波を除去できます。その結果を図 5 に示します。
図 5: ローパス フィルターの前 (上) とローパス フィルター後 (下) の DUT 出力信号。測定値は、5 kHz の基本波と 10 kHz の第 XNUMX 高調波について表示されます。
LabVIEWを使用してMokuデバイス上でリアルタイム制御と信号処理を開始すると、デバイス検証を繰り返し実行しながらデータを表示し、設定を調整するためのはるかに優れた方法が可能になります。
手動テストから自動テストへの移行
API で Moku デバイスを使用する場合、自動スクリプトから Moku: アプリケーションへの行き来が簡単です。追加のトラブルシューティング、手動調査、またはセットアップの検証を実行する必要がある場合は、自動テストを中断して、直感的なユーザー インターフェイスを開くことができます。エラーや信号損失が発生した場合は、Moku: アプリケーションにアクセスし、簡単にナビゲートできる設定で各機器やデバイスを詳しく調べて追加の問い合わせを行うことができます。
Moku ソフトウェア定義計測器の柔軟性と、LabVIEW API を使用して計測を自動化する機能を組み合わせることで、リアルタイムの計測器構成と制御により、テスト設定を迅速に拡張、適応、監視できます。
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