ホワイトペーパー

Moku:Pro のフェーズメーター

デジタル実装された位相ロック ループ アーキテクチャに基づいた Moku:Pro の位相計は、従来のロックイン アンプや周波数カウンターの性能を上回る、優れたダイナミック レンジ、ゼロ デッドタイム、および測定精度を提供します。

Moku:Pro のフェーズメーターは、6 kHz から 1 MHz まで、最大 300 つの入力信号の位相 (基準クロックに対する) を XNUMX μラジアン以上の精度で測定します。デジタル実装されたフェーズロックループアーキテクチャに基づいて、 Moku:Pro のフェーズメーター 従来のロックインアンプや周波数カウンタの性能を上回る、優れたダイナミックレンジ、ゼロデッドタイム、および測定精度を提供します。

Moku:Pro の 4 チャンネル位相計


図1: Moku:Proの位相計のユーザーインターフェイス

新しい Moku:Pro プラットフォームの一部として、Liquid Instruments は高精度の周波数および位相測定のための独自のソリューションを提供します。従来の周波数カウンタやロックインアンプとは異なり、 位相計 は、優れたダイナミック レンジ、デッド タイムゼロ、および自動位相アンラッピングにより、周波数と位相を連続的に追跡できるデジタル フェーズ ロック ループを実装しています。この高度な機器は、レーザー干渉法、ファイバーセンシング、光学および超音波測距などのアプリケーションに最適化されたソリューションを提供します。

たとえば、この機器は、従来の X バンド コヒーレント無線リンクのプラズマ誘発干渉を克服する新しい光ベースの惑星間通信システムを開発した NASA の科学者によって使用されています。彼らは、Moku:Lab 位相計を使用して、このシステムのベースライン性能を特性評価しました。これが可能となったのは、位相計が信号の位相をデッドタイムなしで非常に高い精度で継続的に測定できるためです。

位相、周波数、振幅を同時かつ継続的に測定

Moku:Pro のフェーズメーターは、最大 300 つの独立した信号の位相、周波数、振幅を追跡および記録するフェーズ ロック ループ (PLL) アーキテクチャに基づいています。高精度測定は、6 ppb を超える精度のオンボード基準クロックに対して行われ、1 kHz から 300 MHz までで 10 μラジアンを超える精度が得られます。あるいは、10 MHz 同期ポートで外部基準クロックを使用することもできます。デッドタイムゼロで測定を行うことができ、信号が予期せずフェードした場合、フリーホイーリング モードがインテリジェントにループ状態を保持し、信号が戻ったときに自動的に再接続されます。フェーズロックループトラッキングでは、10 Hz (信号対雑音比が低い信号に最適) から XNUMX kHz (ダイナミクスが大きい信号に最適) までトラッキング帯域幅を調整できるため、究極の柔軟性も実現します。 PLL を実装するアプリケーション例を参照してください。 レーザー周波数オフセットロック Moku:Pro のフェーズメーターを使用します。

統合された波形発生器により、ユーザーは、出力を対応する入力信号に位相ロックするオプションを使用して、最大500 MHz の正弦波を4つまで生成できます。 この統合されたソフトウェア定義の計測セットアップは、追加のスタンドアロン波形生成装置の必要性を排除するため、コスト効率が高くなります。

統合されたデータロギング、リアルタイムの視覚化と分析

フェーズメーターは、統合されたデータロガーにより迅速なデータ取得を容易にします。ユーザーは、30 Hz、120 Hz、477 Hz、1.9 kHz、15.3 kHz、122 kHz のレートでオンボード メモリにデータを直接記録し、ワイヤレス接続経由でデータを転送できます。

フェーズメーターは、直感的で使いやすく、しかも包括的なタッチベースのインターフェイスで動作します。すぐに使用できるフェーズメーターは、リアルタイムの視覚化に使用したり、パワースペクトル密度、コヒーレンス、レイリースペクトル、アラン偏差などのデータ分析手法を適用したりするために使用できます。これらの標準機能により、ユーザーは手動で計算したり、後処理をしたりする必要がありません。 Python および MATLAB アプリケーション プログラミング インターフェイス (API) も、自動テスト シーケンスを開発したり、複数の機器のセットアップを利用したりするために利用できます。

並外れたダイナミックレンジ、ゼロデッドタイム、従来のロックインアンプや周波数カウンターの性能を上回る測定精度を備えた位相計は、最も困難な位相測定のニーズに対応できます。進化する研究、要求の厳しいタイムライン、および高性能要件に対応できるフェーズメーターは、高性能ソフトウェア定義計測器をベンチトップにもたらす単一プラットフォームである Moku:Pro で利用可能な多くの計測器の 1 つにすぎません。

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