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デジタイザ/オシロスコープの基礎

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概要

このチュートリアルでは、ナショナルインスツルメンツの高速デジタイザを使用して、効率の最もよいデータサンプリングシステムを構築するためのヒントやテクニックについて説明します。また、高速デジタイザを使用したサンプリングの基本となる理論や、データサンプリングのパフォーマンスを最適化するためのさまざまな方法についての基礎的な情報を説明します。

デジタイザの基本

帯域幅、サンプルレート、ナイキスト定理
高速デジタイザのアナログフロントエンドにおける主な構成要素には、アナログ入力パスとA/D変換器(ADC)の2つがあります。デジタイザで取得できる信号の主な決定要因は、アナログ入力パスの帯域幅、およびADCが調節(増幅、フィルタ処理、カプリングなど)済みの波形をサンプリングし信号をデジタル値に変換する際のサンプルレートです。

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分解能
nビットA/D変換器(ADC)の分解能は、最大入力電圧範囲をどれほど細分できるかを示します。より高い分解能のデジタイザを使用すると、より小さな電圧を取得できます。たとえば、8ビットデジタイザでは10 V入力レンジで39 mVの差しか取得できません。一方、14ビットデジタイザでは同じ入力レンジを使用しても最小610 μVの電圧の差を判別できます。

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レコード長、垂直レンジとオフセット、入力カプリング、およびプローブ
このチュートリアルは、オンボードメモリ、入力レンジ、信号カプリング、およびプローブが測定に与える影響を説明します。

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周波数領域測定の基礎知識
このチュートリアルは、フラットネス、スプリアスフリーダイナミックレンジ(SFDR)、SN比(SNR)、全高調波歪み(THD)、およびSINADを含むデジタイザの諸特性が測定に与える影響を説明します。

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FFT解析
時間領域信号が周波数領域でどのように表現できるかを説明します。表現を変換すると、信号についての詳細な情報が得られ、一部の特性の視覚化がより簡単になります。フーリエ変換は信号の時間領域表現を周波数領域表現に変換します。

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ビデオ信号測定および生成の基本
このチュートリアルでは、理論および実際のサンプルを示しながらビデオ信号測定および生成の基本を説明します。説明されているトピックには、ビデオ信号の各部分、異なるビデオ形式、およびカラーコーディングが含まれます。

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高速デジタイザでのトリガ機能
トリガは、計測器の機能を開始するための外部からの刺激信号です。トリガには、デジタルエッジ、ソフトウェア、およびアナログレベルが含まれます。このチュートリアルでは、NIデジタイザで使用できるさまざまなトリガタイプを説明します。

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デジタイザを使用したユーザアプリケーション

Microsoft Uses NI LabVIEW and PXI Modular Instruments to Develop Production Test System for Xbox 360 Controllers
Diagnostic Sonar Acquires and Processes Ultrasonic Phased Array Image Data with NI LabVIEW and PXI
Grass Valley Improves Test Time by 75 Percent with Modular Instruments

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サンプルプログラム

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リソース



参考資料

 

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法律関連事項
本チュートリアル(以下「チュートリアル」という)は、National Instruments(以下「NI」という)によって作成されたものです。本チュートリアルは、NIにてサポートされていますが、本チュートリアルの内容に関するテストや検査が完全に行われていない可能性があり、チュートリアルの品質について、もしくは、関連製品およびドライバの各改訂版に対するサポート継続については、何らの保証も適用されません。本チュートリアルは、いかなる保証もなく「作成された状態のまま」で提供されており、ni.com/jpの使用条件に特別に規定されている特定の制約事項に従うものとします。 (http://ni.com/legal/termsofuse/japan/ja/)