PCIe-Karte mit halber Größe: Nächste Generation von 16-Bit-Digitizern

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Mit der Basiskarte M2p bietet Spectrum Instrumentation die PCIe-Plattform der nächsten Jahre. Bemerkenswert: Die Länge beträgt 167 mm.

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Die neue Basis-Karte M2p basiert auf einer PCIe-Plattform und wird für alle Spectrum-Produkte als Grundlage dienen. Ihre Länge beträgt 167 mm und damit PCIe halber Größe.
Die neue Basis-Karte M2p basiert auf einer PCIe-Plattform und wird für alle Spectrum-Produkte als Grundlage dienen. Ihre Länge beträgt 167 mm und damit PCIe halber Größe.
(Bild: Spectrum)

Eine neue Generation von 16-Bit-Digitizern bringt Spectrum Instrumentaion auf den Markt: Die Basiskarte M2p wird die PCIe-Plattform für alle Spectrum-Produkte der nächsten Jahre sein. Das erste Modul für die Basiskarte nennt sich 59xx und wird in unterschiedlichen Varianten hergestellt. Die M2p-Basis und die 59xx-Module ergeben zusammen 13 verschiedene Digitizer-Karten mit vielen Optionen hinsichtlich Geschwindigkeit und Kanalzahl.

Modulares Konzept und drei Geschwindigkeiten

Die Serie des Typs M2p.59xx wird beim Marktstart mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten angeboten: 20, 40 und 80 MS/s. Außerdem lassen sich die bis zu acht Kanäle pro Karte frei wählen. Dadurch ergeben sich 13 verschiedene Produkte, so dass jeder Kunde ein exakt passendes Modell für seine Anwendung wählen kann. Weitere Produktvarianten sind für 2018 in Vorbereitung.

Die Länge der Basiskarte beträgt 167 mm, was laut Norm einer PCIe-Karte mit halber Größe entspricht. Trotzdem hat jeder Kanal einen separaten A/D-Wandler und einen komplett individuell programmierbaren Eingangsverstärker zwischen ±200 mV und ±10 V. Geboten werden außerdem programmierbare Eingangs-Offsets für unipolare Messungen, programmierbare Eingangsterminierung von 50 Ohm und 1 MOhm sowie eine integrierte Kalibrierung. Die Modelle sind mit bis zu acht massebezogenen Kanälen oder mit bis zu vier differentiellen Kanälen erhältlich.

Dank der Länge von 167 mm lassen sich die 16-Bit-Digitizer in deutlich kleineren PC-Systeme einbauen, womit sich kompakte OEM-Geräte entwickeln lassen. Das PCIe x4–Interface erhöht die Datenmenge beim Streamen auf über 600 MByte/s – oder mehr als 75 MS/s bei vier Kanälen. Ergänzt wird das durch einen Onboard-Speicher von einem Gigabyte. Für die Datenauswertung stehen unterschiedliche Aufzeichnungs-Modi zur Verfügung: Multiple Recording, Gated Sampling sowie ABA. Die Kombination von schnellen Einzelaufnahmen und langsamen kontinuierlichen Aufnahmen erlauben den Einsatz bei fast jeder Anwendung.

Bis zu 16 Karten betreiben

Mit der Star-Hub-Technik können bis zu 16 Karten in einem System synchronisiert werden. Ein einzelnes Gerät kann so bis zu 128 Kanäle haben, die sich alle ein gemeinsames Takt- und Trigger-Signal teilen. Um externes Equipment zu synchronisieren, sind Ein- und Ausgänge für Takt und Trigger als Standard inklusive.

Um noch flexibler zu sein, sind zusätzlich vier individuell programmierbare Anschlüsse direkt auf der Frontplatte vorhanden. Diese können vielfältige Aufgaben übernehmen: als zusätzliche Trigger-Eingänge, Status-Ausgänge, synchronisierte Digitaleingänge, asynchrone I/Os oder als Referenz-Takt-Eingang für die integrierte Zeitstempel-Einheit (Time Stamp).

Die Karten basieren auf einem eigenen Treiber-API, das 2006 vorgestellt wurde. Bis heute arbeiten mehr als 400 verschiedene Spectrum-Produkte mit dem allgemeinen Treiber. Auch eine Kombination von PCIe, PXIe oder Ethernet/LXI-Produkten wird mit dem generellen Software-Interface möglich. Ein komplettes Software-Development-Kit (SDK), basierend auf Windows und Linux, ist ebenfalls enthalten. Treiber und Programmierbeispiele für alle marktüblichen Programmiersprachen werden mitgeliefert, so dass der Kunde sein bevorzugtes Interface nutzen kann. Das aktuelle SDK enthält C, C++, C#, Delphi, VB.NET, J#, Python, Java, LabVIEW, MATLAB und LabWindows/CVI.

Weitere Funktionen

Im Lieferumfang ist eine Basisversion der Software SBench6 enthalten. Die Professional-Version von SBench6 bietet vollständigen Zugriff auf alle Aufzeichnungs-Modi, viele Signalanalysen, weitere Displays sowie Kontroll- und Reporting-Funktionen.

„Nach mehr als 25 Jahren Entwicklung, Produktion und Endkontrolle in Deutschland ist unser Qualitätsniveau extrem hoch, daher bieten wir eine in der Branche einzigartige Gewährleistungsdauer von 5 Jahren“ erklärt die Geschäftsführerin Gisela Haßler. „Außerdem sind während der langen Einsatzzeit des Produkts alle Software- und Firmware-Updates kostenlos. Für den Support erhält der Kunde direkten Zugang zu unseren Ingenieuren – von der Anfrage bis zur Lösung vergehen meistens nur wenige Stunden.“

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