PXI Express技術詳解(完整版)

軟件定義的測量：RF與通信測試

按照虛擬儀器方式，PCI或快速PCI總線是作為從儀器到PC的數據總線?？梢越Y合定制算法或常見測量值（如上升時間或THD（總諧波失真）），對數據進行分析。由于軟件定義的測量可以通過支持重新配置儀器以實現各種任務，所以非常有價值。

一個需要利用軟件定義測量的應用領域便是RF與通信制造測試。由于現在的無線設備使用多個通信協議，如802.11g、GSM、GPS和藍牙等，導致無線設備的測試挑戰性和測試成本均急劇增加。以往，需要多個儀器以表征不同通信標準下的設備性能。然而使用多個獨立儀器的成本非常高。今天，這種執行軟件定義的RF測量的能力可以支持RF儀器的復用，以兼容多種協議的測試。因而，同一臺儀器可以與多個不同特性的軟件協同使用。用于無線標準兼容測試的儀器復用的一個常見范例，便是手機制造，如下圖所示：

如圖所示，單個PXI向量信號分析儀捕獲對應不同通信標準的不同頻率的RF信號。由于通信協議堆棧用軟件實現，同一臺儀器可以被復用于每一個通信標準。從而，軟件定義的測量方式縮減了測試成本與空間占用。

多儀器集成：混合信號ASIC特征

對于混合信號測試，PXI的另一個技術優勢是它提供了在同一個系統中緊密集成多個儀器的能力。這一能力提供了儀器間的精確同步和模擬與數字數據間的相關，并減少了儀器占用空間。這種儀器系統的混合信號方式使得各種測試應用獲益匪淺。多通道混合信號ASIC，如數模轉換器，便是一個范例。

現代專用集成電路（ASIC）需要滿足各種不同信號要求的混合信號輸入和輸出。按照傳統方法，這些設備的自動化測試需要多個工作臺儀器，這需要耗費相當大的成本和物理空間。今天，PXI儀器系統提供了一種在單個測試中可以集成多個儀器的單平臺解決方案。

例如，考慮表征一個4-通道、12-位、100 MHz數模轉換器所需的測試儀器。該ASIC需要超過48個同步數字I/O的通道、4個精確模擬輸入通道和一個可編程的DC電源。使用PXI儀器系統，在同一個系統中集成多個PXI儀器可以解決這一測試難題。如下圖所示，可以實現多個數字I/O模塊的同步，以提供48個滿足通道間時間偏移小于1 ns的通道。此外，一個PXI高速數字化儀可以提供100 MS/s的采樣率和14-位的精度。結合使用一個低插入損耗的RF開關之后，該測試系統僅需要一個數字化儀。最后，可以使用一個PXI可編程電源，以提供從0V到6V的、120?V精度的電壓。一個多通道DAC的參考架構如下所示：

利用PXI模塊化儀器，可以利用單個測試系統實現一個混合信號測試平臺。測試一個4-通道DAC所需的系統如下所示：

以模塊化方式構建的儀器系統可以被重新配置或擴展以滿足未來的測試需求。此外，與LabVIEW編程環境的連接支持如THD、SFDR和SINAD等值的測量。在該系統中，通過觀察其在電源、電流等各種因素改變時的性能表現，被測設備的特性可以被全面地刻畫。