4461采样率和更新率的设置

硬件: Modular Instruments>>Dynamic Signal Acquisition and Analysis (DSA)>>PXI-4461

问题:

当我使用4461同步模拟采集和输出，运行DAQmx中的范例程序Multi-Function-Synch AI-AO Folder.vi时正常。但当我改变其中模拟采集的采样率或模拟输出的更新率时，程序报错，错误号200660，如图所示。

解答:

这是由于4461的采集和输出共享了同一个采样时钟时基（Sample clock timebase）引起的。DSA板卡如4461，其时钟机制如下图所示。

4461采用的是Delta-Sigma 类型的ADC和DAC，采集和输出时需要的是过采样时钟（Oversample clock）。过采样率和实际采样率或更新率呈一定的倍数关系，如下：

1.0kS/s≤fs≤51.2kS/s ………………128 fs

51.2kS/s≤fs≤102.4kS/s ………………64 fs

102.4kS/s≤fs≤204.8kS/s ………………128 fs

过采样时钟由Sample clock timebase分频而来，且Sample clock timebase的频率和设置的采样率或更新率有关，两者的关系可以参考表1。而Sample clock timebase则是由DDS根据板载高精度晶振和频率控制字直接数字合成而来。

假设ADC采样率设置为1kHz，则过采样率为128kHz，由DDS输出的采样时钟时基的频率为16384kHz，实际的频率值可能会由于晶振精度和DDS数字位数的影响而有细微偏差。

表1.采用率和采样时钟时基频率的关系

Sample Rate（fs）	Sample Clock Timebase Rate
Sample Rate（fs）	Low-Frequency Alias Rejection Enabled	Low-Frequency Alias Rejection Disabled
1.0kS/s≤fs≤1.6kS/s	16,384 fs	512fs
1.6kS/s＜fs≤3.2kS/s	8,192 fs
3.2kS/s＜fs≤6.4kS/s	4,096 fs
6.4kS/s＜fs≤12.8kS/s	2,048 fs
12.8kS/s＜fs≤25.6kS/s	1,024 fs
25.6kS/s＜fs≤51.2kS/s	512 fs
51.2kS/s＜fs≤102.4kS/s	256 fs	256 fs
102.4kS/s＜fs≤204.8kS/s	128 fs	128 fs

当同时运行4461上的模拟输入和模拟输出任务时，虽然可以为模拟输入和模拟输出设置不同的采样率。但是由于模拟输入和输出的过采样时钟都是由同一个Sample Clock Timebase分频而来，因此两者之间需满足一定的关系，即采样率和更新率的比为2的指数次方，同时需满足大于1kHz，小于204.8kHz。比如采样率为50kHz，则更新率可以是50kHz、100kHz、200kHz、25kHz，12.5kHz，但不能是40kHz。

另外，当同步多块板卡时，每块板卡上的采样率也需满足一定条件。当使用参考时钟同步多块板卡时，每块板卡上的采用率需满足2的指数次方关系，类似上述一块板卡AI和AO采样率的关系。当使用主从模式同步多块板卡时，即将主设备的采样时钟时基导入到从设备时，各板卡上的采样率除满足2的指数次方关系外，从设备的采样率还不能高于主设备的采样率。

NI 446x Specifications

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