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周波数分解能は高速サンプリングを行うデバイスの一般的な仕様です。この分解能は出力信号を生成するクロックの周波数の確度に大きく依存します。
下記の表は各 NI-54XX 信号発生器ボードの周波数分解能を表します。
Generator | Resolution |
5401 | 9.31 mHz |
5402 | 0.355 µHz |
5404 | 1.07 µHz |
5406 | 0.355 µHz |
5411 | 9.31 mHz |
5412 | 1.06 µHz* |
5421 | 1.06 µHz* |
5422 | 1.06 µHz |
5431 | 9.31 mHz |
5441 | 0.355 µHz* |
5442 | 0.355 µHz* |
*この表よりもより良い周波数分解能をになる場合もありますが目安としての最大分解能になります。
5404/5406 などの任意関数発生器 (AFG、Arbitrary Function Generator) は、ダイレクトデジタルシンセシス(DDS)と呼ばれるメカニズムを利用することで、標準関数波形の出力周波数を高分解能で調節可能です。DDS ではデバイス上の有限メモリ領域に大きな反復波形を格納します。その際、波形(正弦波、三角波、方形波、任意波形)の 1 周期は 16,384 ポイントで表されます。波形がメモリに格納されると、非常に高精度の周波数で波形が生成されます。メモリ内に格納されたサンプルを一つずつ生成する任意波形発生器 (AWG) とは異なり、任意関数発生器 (AFG) は DDS を使用してメモリ内の 16,384 ポイントのサンプルを適切に選択して生成することで高分解能の周波数調節を可能とします。下図の図 1 は任意関数発生器 (AFG) が DDS を使用して 21MHz の正弦波をどの様に生成するか表しています。
NI 5412/5421/5422 などの任意波形発生器(AWG)では DDS のメカニズムを搭載していないため、標準関数モードはソフトウェア的に実装されます。任意波形発生器 (AWG) が標準関数モードで出力する場合、NI-FGEN ドライバは正弦波や三角波など標準関数の波形データを作成し、任意波形出力用のメモリ上に書き込みます。その後 NI-FGEN ドライバは最適なクロックモード、サンプルレート、バッファサイズを選択します。周波数分解能はクロックの分解能であり、バッファサイズによっては表記以下になり得ます。
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