如何使用NI的PXI(e)/PCI(e)板卡产生高偏置小幅值的信号？

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

问题:

我需要一个高偏置小幅值的信号(Vp-p为0.4mV，偏置为1V，周期为1s的正弦波)，如何在NI的PXI(e)/PCI(e)板卡上面实现该信号的输出？

解答:

NI在PXI (e)/PCI (e) 平台上面提供的模拟输出的板卡可以分为三类：

1. 动态信号分析仪(DSA)，比如PXI/PCI-4461。它采用的是24bit的DAC，可以大大提高模拟输出的分辨率，但是它有着一个明显的缺点，就是直流偏置会随着时间发生漂移，如下图所示：（我们以下的测试都使用PXI-5922示波器来监测波形）

2. 函数发生器，包括标准函数发生器(如PXI-5406)和任意波形发生器(如PXI-5422)。它们DAC的分辨率都是16bit。标准函数发生器可以先产生一个小幅值正弦波然后设定一个直流偏置的方式来输出，但是它的最小电压范围是+/-2.82mV，无法满足本次客户的需求。任意函数发生器可以通过自定义波形的方式来进行输出，信号稳定，但是分辨率略差，如下图所示：

3. 多功能IO板卡，比如PXI-6259。它的模拟输出同样是16bit分辨率。如果采用默认的AO参考电压(板载10V)，模拟输出的最小分辨率仅为0.1525mV，同样无法满足需求。但是AO可以使用外部的参考电压，从而提高模拟输出的最小分辨率。为了满足上面的需求，可以使用另外一个通道的模拟输出作为本模拟输出通道的参考电压，提高模拟输出的最小分辨率。以AO0通道作为最终输出信号，AO1生产参考电压(1V)为例，最终输出的信号如下图所示：