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浅谈FlexDMM的结构
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2009-07-23
贾虎世
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浅谈FlexDMM的结构:1998年，美国国家仪器(NI)率先将世界一流的柔性分辨率AD（FlexADC）技术运用于高性能的数字化仪PCI-5911中。凭借其测量速度，可以测量从直流到100MHz交流信号，可达到8位到12位的分辨率。用户可以进行自定义测量来满足一些特殊速率或噪声测量要求，而不会受到因控制多台数字化仪所带来的传统局限性的影响。美国国家仪器将柔性分辨率ADC（FlexADC）技术运用于解决数字万用表（DMM）固有的测量精度的问题，从而将柔性分辨率ADC（FlexADC）技术提升到一个更高的水平。其结果就诞生了不同凡响的高性能NI PXI-4070 FlexDMM，单槽 3U PXI 模块。为了更好的理解这一成果给用户带来的实际好处，让我们来看看传统的DMM、ADC及其结构。
传统DMM的局限性传统的 DMM通常注重仪器的分辨率及精度，而不能提供高速的采集性能。比较速度噪声性能有一些固有的局限性，其往往是一些基本的物理公式。电阻的Johnson噪声就是一个理论局限的例子，其还有一些由于半导体技术而具有的实际局限性。即使这样我们还是有很多事情可以做以得到最可能高的测量性能。也有些专门的高分辨率的DMM，它们的分辨率及速度稍高了一点，其就可能非常的昂贵，将近$8,000或者其只能应用于装备完善的某重大系统或只能安装于狭长空间。另外一个DMM速度限制来源于传统的硬件平台——GPIB (IEEE 488)接口总线。这种接口自20世纪70年代使用以来，不管考虑其速度、柔性还是价格，经常被视为标准。虽然我们已经开始用USB及以太网接口来代替该接口，并且这些接口也开始被传统DMM选用，但是大多数的机箱式DMM还是应用此接口。所有这些接口都是运用发送消息给仪器并等待接收响应的方式来通信的，当然要比以寄存器为基础访问的PXI模块仪器速度来得慢。
正如我们看到的我们第一步尝试就是将GPIB接口移除，但是DMM在速度及精度方面的局限还存在于DMM使用的模数转换器(ADC)。让我们来看看其应用的技术，从而更好的理解它们的性能指
标。
传统DMM的局限性传统的 DMM通常注重仪器的分辨率及精度，而不能提供高速的采集性能。比较速度噪声性能有一些固有的局限性，其往往是一些基本的物理公式。电阻的Johnson噪声就是一个理论局限的例子，其还有一些由于半导体技术而具有的实际局限性。即使这样我们还是有很多事情可以做以得到最可能高的测量性能。也有些专门的高分辨率的DMM，它们的分辨率及速度稍高了一点，其就可能非常的昂贵，将近$8,000或者其只能应用于装备完善的某重大系统或只能安装于狭长空间。另外一个DMM速度限制来源于传统的硬件平台——GPIB (IEEE 488)接口总线。这种接口自20世纪70年代使用以来，不管考虑其速度、柔性还是价格，经常被视为标准。虽然我们已经开始用USB及以太网接口来代替该接口，并且这些接口也开始被传统DMM选用，但是大多数的机箱式DMM还是应用此接口。所有这些接口都是运用发送消息给仪器并等待接收响应的方式来通信的，当然要比以寄存器为基础访问的PXI模块仪器速度来得慢。
正如我们看到的我们第一步尝试就是将GPIB接口移除，但是DMM在速度及精度方面的局限还存在于DMM使用的模数转换器(ADC)。让我们来看看其应用的技术，从而更好的理解它们的性能指
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