M8190A最先进的任意波形信号发生器

让您的测量更加真实

M8190 任意波形发生器 12 GSa/s 的任意波发生器

版本

0.9

高分辨率+高带宽二者可以兼得

只有安捷伦新一代任意波形发生器

M8190A 每秒 12 G 采样任意波形发生器

M8190A 概览

● 精确的任意波形发生器 (AWG)，

两种不同的 DAC 设置，

》 分辨率 14 bit 时，采样率为 8 GSa/s 》 分辨率 12 bit 时，采样率为12GSa/s● 采样率调整范围:

为适合多种应用而优化设计的

三种放大器

● DAC 直接输出 — 为输出最佳 SFDR

● 交流AC放大器1) — 为直接输出

IF/RF 信号而优化

○ 出信号带宽从 50 MHz 到 4.5 GHz ○ 单端 AC 耦合输出

○ 输出信号功率: -10 dBm 到 + 10 dBm● 外形尺寸: 2 U 高的 AXIe 模块，

& HD 指标的 I/Q 信号而优化

○ 输出信号带宽从DC 到5 GHz ○ 输出信号幅度: 350 mVpp 到

125 MSa/s ~ 8/12 GSa/s

● 无杂散动态范围 (SFDR) 可达80 dBc

700 mVpp，固定偏置

○ 差分信号输出

○ 信号转换时间 (20-80%)~ 50 ps

》 直流DC放大器 1) — 为串行数据/

(典型值)

● 谐波失真 (HD) 可达-72 dBc (典型值)● 每通道内存: 2 G采样，

通过外部 PC 或者 AXIe 的系统控 制器控制；

● 支持软件: Agilent Benchlink

支持高级序列功能

● 模拟带宽 5 GHz (DAC直接输出时)● 信号转换时间 50 ps (20-80%)，

时域应用而优化

○ 输出信号带宽从直流 DC 到 5 GHz ○ 输出信号峰峰值幅度从 600 mVpp

Waveform Editor, MATLAB, LABVIEW, Agilent Signal Studio (Pulse Builder & Multitone), Agilent SystemVue, Agilent Wideband Waveform Creator

DAC 直接输出

到 1.0 Vpp; 输出信号电压范围: -1.0 V 到 + 3.0 V

○ 差分信号输出

○ 信号转换时间 (20-80%) ~ 50 ps ○ 采用 Bessel-Thomson 滤波器，

1 需要 AMP 选件

具有较小的过冲

对于功能先进的任意波信号发生器更适合的名字是“信号场景发生器 (Signal Scenario Generator)”，或 SSG。

这个描述突出了功能多样性，供高带宽的信号同时，也能提供高不论是需要精确的信号来验证设计分辨率。这种独特的功能组合使得的性能，还是对设备的性能进行压用户能够生成针对不同应用场景的力极限测试，都能够通过适当的设信号，将设计推向极致，并在测量置，产生复杂的真实信号。从隐身分析中获得新的视角。所以，AWG雷达信号到较为常见的通信信号，所产生的高分辨率和高带宽的信号均可采用 SSG 产生精确的任意波信能够让你的测量更加真实。

号，这样使得测试变得越来越接近真实的工作场景。

高质量的信号发生器是可靠的和可重复测量的基础。安捷伦将测试信号真实度推向极致: 安M8190A 具有 8 GSa/s 的采样率，14-bit 捷伦的 AWG 是高精度信号源，在提

的分辨率和 80 dBc 的无杂散动态范围，可以确保准确度和可重复性。高动态范围和杰出的垂直分辨率能够给测试者足够的信心，从而专注于对测试被测设备，而不用担心信号源的质量。

举例来说，如果测试系统本身就存在偏高的误差矢量幅度 (EVM)，你将不会意识到这全部是由被测设备 (DUT) 引起的。但是，如果使用M8190A，它本身的高质量信号将会最大程度地增强您的信心，减小对此类问题的误判。

AWG 是最灵活的信号发生器。输出信号可在 14-bit 分辨率 (8 GSa/s采样率) 和 12-bit 分辨率 (12 GSa/s 采样率) 之间可调，以满足不同的应用和测量需求。

由于不同的应用需要不同特性的信号，因此，安捷伦 M8190A 中包括了三种放大器，三种放大器分别针对 I/Q 信号、IF/RF 信号或者干净的时域信号进行优化。用户可以通过软件配置命令在几种输出方式之

间切换。

I/Q 信号产生最佳的 SFDR 和最小的谐波失真

5 GHz 带宽差分信号输出

幅度: 350 mVpp 到 700 mVpp，固定偏置信号转换时间 (20/80): 50 ps直接输出

针对 IF/RF 信号高带宽输出

单端、AC 耦合输出

输出功率: -10 dBm 到 +10 dBm

时域测量低抖动

差分信号输出差分信号输出幅度: 600 mVpp 到 1 Vpp

输出信号电压范围: 1.0 V 到 +3.0 V信号转换时间 (20/80): 50 ps直流放大器 2

2 需要 AMP 选件

波形存储

右图为一个典型的 RF 测试系统，频率范围为 40 GHz 或 60 GHz。在这个例子中，M8190A 生成差分 I/Q 信号，然后输入到上变频器，例如安捷伦的 PSG 矢量信号源。M8190A 外形尺寸符合AXIe的标准，减小了系统尺寸、重量和占用的空间。

在右边的功能模块图中，分别是 M8190A 作为 I/Q 信号调制源和直接输出 IF/RF 信号的系统配置。M8190A 支持直接输出中频 (IF) 信号: 因为IF信号在M8190A 直接由数字电路生成，因此信号质量非常好。M8190A 提供了 5 GHz 的模拟带宽; 如果需要更高的带宽，就需要在系统配置中增加混频器。

可生成高达 3 Gb/s 的多电平 (mul-ti-level) 信号，并且可设定码间干扰(ISI) 和抖动值

M8190A 通过简单调整信号本身，就能灵活满足新的信号失真需

求。用户能够通过 MATLAB 这样的工具使用简单的数学方法描述，就可以很容易地模仿出模拟信号在真实环境中所产生的各种畸变。此项功能把用户在产生各种真实性信号工作中将对额外的硬件要求减到最小。

抖动和噪声能够使得信号幅度和边沿产生偏差, 导致传输数据错误。

在航空和国防领域中, 电子技术的发展对带宽的需求越来越高, 同时又不能降低分辨率。

这一切的基础就是数字技术的广泛应用，因为数字技术能够提供诸如减小设备尺寸、降低功耗、更精确的校准以及更快的扫描等诸多优势。

在设计雷达系统过程中，动用真实目标进行场景测试是十分昂贵的。而通过使用高度真实性的仿真信号进行测试，可以有效地降低系统测试成本。安捷伦 M8190A 具有三个主要的特点，分别是高带宽、高分辨率和长信号仿真，这三个主要功能能很好地满足上述需求。

Radar LFM chirp—spanning 2 GHz, (Fs=7.2 GHz, sin(x)/x compensated)

从地面站到机载收发器再到远程地面站, 精确的信号传输仿真需要考虑包括干扰、衰落等诸多因素

高位率的数字调制技术能够在同样的带宽内传输更多的数据信息，但是会使得信号幅度和相位角变得不是很精确，进行详细的测试就尤为重要。

因此，测试中需要高质量的 14-bit 分辨率、5 GHz 模拟带宽的信号，并且无杂散动态范围 (SFDR) 要小于 -80 dBc。优越的 SFDR 性能能够保证良好的信噪比，即便是有几百个多音信号同时存在也是如此。2 G 采样点的内存能够保证用户存储多个信号场景，并且通过直接内存访问和动态序列控制输入技术可以方便地在几段内存之间切换。

M8190A 能够给用户提供最大的灵活性来定义各种新的信号—自定义信号，下一代信号及更高级的信号。5 GHz 的调制带宽使得用户有足够空间来测试和验证下一代信号的调制方案。

Multi-tone signal — 100 tone from 0 to 3 GHz (Fs=7.2 GHz, sin(x)/x compensated)

产品架构

任意波信号发生器 AWG 是基于安捷伦最新的模块化产品架构

:

单通道和双通道的配置中, 每个通道都有 128 MSa 采样存储空间。

初期配置涵盖如下功能:

● 通道 1 和 2 共用同一个时钟。因此，双通道工作在耦合模式● 不支持标记 Maker/触发器功能● 采样率在 6.5 到 8 GHz 之间

● 仅一个可变大小的内存段，没有触发模式，没有门控模式● 提供如下连接端子: 》 通道 1 的直接差分输出 》 通道 2 的直接差分输出 》 SCLK 输入 》 SCLK 输出

滤波器选项 — 为 8 GSa/s 采样优化的匹配滤波器。

两槽位 AXIe 机箱和 M8190A AWG

五槽位 AXIe 机箱和 两个 M8190A AWG, 包含一个嵌入式控制器

AXIe

M8190A 是按着 AXIe 封装外形尺寸所设计的模块化仪器。AXIe 是面向高性能模块化仪器所定义的一种新的开放式标准，它整合了其他模块化结构标准的最佳优点，如VXIbus，LXI 和 PXI 等。安捷伦提供一系列这种形式可扩展的机架。配合控制器选件，这些 AXIe 的机架可以构成基于 AXIe 的高性能测试系统。有两种机箱可选: 2 槽机箱和 5 槽机箱。这些配置中包括一个嵌入式的 AXIe 系统模块，但它不占用模块槽位。另外，如果用 AXIe 控制器控制 M8190A AWG，这个控制器需要在机架上占用一个模块槽位。

这个机箱可以放置到测试台或者机柜中，在机柜中占用 4U 的空间。安捷伦计算机 I/O 卡也可以用在AXIe 系统中。

● M9502A: 2 个槽位的 AXIe 机架，

带嵌入式系统控制模块 (ESM)

● M9505A: 5 个槽位的 AXIe 机架，

带嵌入式系统控制模块 (ESM)

● M9045A: 笔记本 PCIe 适配卡，

PCIe Gen 1 x4

● M9047A: 台式机PCIe适配卡，

PCIe Gen 2 x8

● Y1200A (x4 - x8 PCIe 线缆)● Y1202A (x8 - x8 PCIe 线缆) ● M9536A: 内嵌 AXIe 控制器

性能规格

Out1 直接输出/Out2 直接输出

信号输出类型差分信号输出时延阻抗幅度控制

单端信号幅度范围分辨率

精确度 , 偏移量 = 0 V上升 / 下降时间 (20% 到 80%)带宽

延迟: Out1 到 Out2 1)

固定延迟固定延迟精确度可变延迟延迟幅度 分辨率精确度谐波失真

0 ns+/- 20 ps

独立于 Out 1 和 Out 20 ps 到 150 ps, 可变50 fs, 4 位数字± 10 ps ( 典型值 )

-72 dBc ( 典型值 ), (amplitude = 700 mVp-p, SCLK=7.2 GSa/s, fout = 100 MHz)

-60 dBc ( 典型值 ), (amplitude = 700 mVp-p, SCLK=7.2 GSa/s, fout = 10 MHz ... 3000 MHz)-80 dBc ( 典型值 ) (fout = 100 MHz, 测量范围为从直流 DC 到 1 GHz)

-75 dBc ( 典型值 ), (amplitude = 700 mVp-p, SCLK = 7.2 GSa/s, fout = 100 MHz)

-68 dBc ( 典型值 ), (amplitude = mVp-p, SCLK = 7.2 GSa/s, fout = 10 MHz ... 3000 MHz)单端1) 或者差分 , 直流耦合5 ps ( 典型值 )50 Ω ( 标准值 )

50 Ω 负载条件下 ( 当接入高阻抗负载时 , 电平可能达到两倍 )350 mVp-p 到 700 mVp-p3 位数字

(1,5%+5 mV) ( 标称值 )50 ps ( 典型值 )5 GHz ( 典型值 )

无杂散动态范围 SFDR ( 不包括谐波失真 )

1) 没有使用的输出端口必须用 50 Ω 端子端接到 GND

放大输 Out1/放大输出 Out2

该功能仅在 AMP

选项下有效

固定延迟固定延迟 accuracy可变延迟延迟幅度分辨率精确度

1) 没有使用的输出端口必须用 50 Ω 端子端接到 GND2) 正弦波

3) 端接电平范围: 低电平 -500 mV 到 高电平 + 500 mV4) 通道 1 和通道 2 同步工作

0 ns20 ps

独立于 Out 1 和 Out 20 ps 到 150 ps, 可变50 fs, 4 位数字± 10 ps ( 典型值)

Maker 输出

特征

连接器类型Maker 数量

描述

SMA

每通道两个 Maker:

“采样 Maker” 时间精度为一个采样周期

“同步 Maker”时间精度为 N 个采样周期 (N = 64 在 12 位分辨率模式 ; N = 48 在 14 位分辨率模式下 ; )采样 Maker: 单端信号 , 同步Maker : 单端信号50 Ω ( 标准值 )

50 Ω 负载条件下 ( 当接入高阻抗负载时 , 电平可能达到两倍 )-1.0 V to 2.0 V, 单端信号100 mVp-p 到 3.0 Vp-p10 mV

± (10% 的设定输出值 + 75 mV)

采样 Maker: 49 个采样时钟周期 12 位分辨率模式下 ; 40 个采样时钟周期 14 位分辨率模式下 e

同步 Maker: 用户自定义的N倍采样时钟周期 (N = 64 在 12 位分辨率模式 ; N = 48 在 14 位分辨率模式下 ; )

输出类型输出阻抗电平控制电压范围幅度分辨率精确度宽度

触发/门控输入

在前面板上，每个通道都有一个共模触发/门控 输入端口。

特征

输入范围12 位模式14 位模式连接器类型

描述

-5 V 到 5 V

187.5 MHz166.6 MHzSMA

事件触发输入

在前面板上，为每个通道都提供了一个共模触发事件输入端口。此触发输入用来分支进入或退出循环。

12 位模式14 位模式连接器类型

187.5 MHz166.6 MHzSMA动态序列和内存段控制输入

总线宽度

可寻址的段或者序列数据速率输入电压范围低电平高电平阻抗

1) 数据必须在负载信号‘Load signal’信号的上升沿

2) 当数据速率大于 1 MHz 时必须使用 50 Ohm 源端匹配

6 位数据总线 + 每通道一个负载信号 1)64 个DC 到 80MHz 2)

0 V 到 + 0.7 V+ 1.6 V 到 + 3.6 V

内部 10 kΩ 电阻下拉到 GND

参考时钟

频率输出电平时钟源阻抗连接器

和参考时钟同频1 V 标准值 , 接 50 Ohm 负载50 Ω 标准值 , AC 耦合SMA参考时钟输入

输入频率锁定范围阻抗连接器

1 MHz 到 200 MHz 可选择± 50 ppm

50 Ω 标准值 , AC 耦合SMA

同步时钟输出

同步时钟输出

频率14 位模式 12 位模式 输出电平阻抗连接器

采样时钟的 48 分频采样时钟的 64 分频1 V 标准值 , 接 50 Ohm 负载50 Ω 标准值 , AC 耦合SMA

采样时钟

两个可选采样时钟源:1. 内部时钟综合器 2. 采样时钟输入 (外部时钟)

3. 双通道的仪器 (Option-002) 提供了为两个通道独立选择采样时钟的灵活性。如果为两个通道选择了不同的时钟， 那么两个通道将完全独立地工作，例如可以设置不同的采样率和存储序列。当两个通道选择的是同一个时钟源， 那么它们将同步工作。

内部合成时钟

内部合成时钟特性

频率

125 MHz 到 12 GHz

采样时钟输入

仪器前面板上提供一个采样时钟输入端口。

采样时钟输入

频率范围输入电压范围损坏电压输入阻抗转换时间连接器

125 MHz 到 12 GHz

+0 dBm 到 +11 dBm (200 mVRMS 到 800mVRMS）+15 dBm

50 Ω 典型值 , AC 耦合

采样时钟输出

采用时钟输出源可以选择来自采样输入端口的时钟，或者内部时钟综合器。 采样时钟输出源可以独立于采样时钟。例如，可以选择内部时钟综合器的某个频率，比如 f1，作为采样时钟输出到一个被测系统，而被测系统中使用的则是 f1 的二分频，也就是 f1 频率的一半。 在这个例子中，以 f1/2 可以作为 81180A 的采样时钟输入。

采样时钟输出

时钟源频率范围输出功率相位噪声输出阻抗连接器

内部时钟综合器和采样时钟输入 , 两种可选125 MHz 到 12 GHz +3 dBm, 固定值 (1 VPP)

常规

供电电源 工作高度存储温度 存储状态 上电状态 安全标准EMC 标准符合 预热时间 校准时间间隔 保修期

100 V 到 240 V ~, 50-60 Hz100 V 到 127 V ~, 50-400 Hz 最高 2000 m-40°C 到 70°C

用户配置或者出厂默认配置默认或者回复上次工作状态

通过 IEC61010-1, UL61010, CSA22.2 61010.1 认证IEC6132630 分钟推荐一年标准一年

冷却要求

M8190A 的工作环境中，在仪器背面必须能够保证至少 80 mm 的隔离空间，左右侧面要保证至少 30 mm 的空间。

定义

标称值 (spec)

是指经过校准的仪器 , 在0°C 到 - 55°C 的温度下保存 2 个小时以上 , 经过 45 分钟的预热之后 ,再经过自动校准 , 在环境温度 ±20°C 环境下 , 所表现出的性能指标。包括测量的不确定性在内的所有的指标规格都是在符合 ISO-17025 标准下获得的 , 并且是有安捷伦保证认可的。本文档中所发布的数据都是标称值 (spec), 除非有特殊说明。

80% 或者大多数的仪器都能满足的特征性表现。

这个数据不包括测量的不确定性 , 也没有安捷伦的保证认可 , 并且只在室温 ( 大约 23°C) 下进行测量才有效。

平均或一般特征性表现 , 或一个由设计决定 , 如连接器类型 , 物理尺寸 , 或运行速度属性的值。这个数据要在室温 ( 大约 23°C) 的情况下进行测量 , 并且没有安捷伦的保证认可。在进行开发的过程中 , 为了达到对预期性能的进行沟通的目的而对某个属性进行的测量。这个数据要在室温 ( 大约 23°C) 的情况下进行测量 , 并且没有安捷伦的保证认可。

代表着一个指定的参数可追溯的准确性。包括测量误差和时基误差 , 以及校准源的不确定性。

典型值 (typ)

标准值 (nom)

测量值 (meas)

精度

波形存储序列

M8190A的标准配置为单段存储空间，运行模式为连续地自动输出波形。采样存储空间大小

SEQ选项提供了下述的增强序列功能 :存储段最小长度波形

分段存储 (Segment)

12 bit 模式下 , 256 个采样点 ; 14 bit 模式下 , 192 个采样点12 位模式下 , 64 个采样点 ; 14 位模式下 , 48 个采样点

可以把把存储空间分为 1 到 256 k 个内存段。每段长度最大为 2048 M 个采样点。一个单独的段可以由很多段波形组成 , 每段波形可以独立地下载到 M8190A 中 , 并在 M81190A 内部链接成一个完整的段。

每段循环次数最多为 40 亿 ( 2 32 )。

支持定义最多 256 k 个独立的波形序列。一个序列 (Sequence) 就是一系列连续的内存段(Segement) 的组合

可以定义最多 512 k 个段表表项 , 这些表项就是所有波形序列表数目总和。

可以定义 64 个信号场景。一个信号场景就是一系列连续的序列。信号场景中的每个序列可以循环高达 1 百万次。

一个 6 bit 宽的输入总线可以在输入信号场景之间进行外部切换。信号场景之间的跳转可以即时发生 ( 当前的信号场景被中断 ) , 或者是同步的 ( 等到当前的信号场景执行完毕 , 再执行下一个信号场景 )。

标准配置下 , 每通道 128 M 采样点。 在 02G 选项 , 每通道 2048 M 采样点

分段循环序列

波形序列表入口信号场景

动态场景控制

软件

操作系统软面板SCPI 指令IVI 驱动

支持 Windows 7 , 64 位操作系统。

提供图形化用户界面 (GUI 或软面板 ) 来控制仪器的所有功能。GUI 是软件控制面板的一部分。

通过 SCPI 指令远程控制仪器。提供 IVI-COM 和 IVI-C 驱动。

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