Wieserlabs · Wieserlabs GmbH(Sigtrona GmbH 旗下品牌)
双通道相位连续 1GS/s 400MHz 捷变射频信号源
详细指标
产品简介
WL-FlexDDS-NG-DUAL 是一款双通道、相位连续的直接数字合成信号发生器,也是上一代多通道 FlexDDS 的「新一代」改进型号。它延续了为马克斯·普朗克量子光学研究所(MPQ)研制的 FlexDDS多通道射频源的成熟设计,是面向实验物理学家需求的新一代任意波形发生器;若需要两个以上通道,可选用多通道机型 WL-FlexDDS-NG。
每个射频通道由一颗 1GS/s 的 DDS 合成器(AD9910)与一级可调、高线性的输出放大器组成;一个双通道 ADC 能以 62.5MS/s 采集模拟调制信号。所有器件由一颗 FPGA 统一控制,FPGA 内为每个通道实现了一个数字命令处理器(DCP)以及模拟采样的重标定逻辑;一颗 120MHz ARM 处理器负责 USB 通信。新固件可通过 USB 链路由用户自行升级,无需将设备从实验装置上拆下。
详细指标
射频输出
• 合成方式:直接数字合成(DDS),1GS/s,14 位分辨率
• 输出频率范围:0.3MHz 至 400MHz
• 频率分辨率:0.23Hz(32 位频率调谐字)
• 输出通道:2 个独立通道,相位关系精确已知
• 主输出功率:最高 +10dBm(2Vpp,50Ω)
• 输出电平调节:可调放大器,全量程输出 -40dBm 至 +10dBm,不损失 DDS 的任何一位分辨率
• 辅助 RF 输出:-5dBm(监视)
• 输出功率平坦度:全频段 ±0.8dB(典型)
• 相位噪声:200MHz 载波、3kHz 偏移处 -100dBc/Hz(典型);300kHz 偏移处 < -110dBc/Hz
• 谐波与杂散:+10dBm 输出下 2、3 次谐波 < -45dBc;80MHz 满功率下约 -60dBc,4 次谐波约 -70dBc;非谐波杂散 < -75dBc
• 通道隔离:>100dB
• 快速开关:on/off 转换 < 4ns,最短脉宽 12ns;关断状态无信号泄漏
• 幅度斜坡:8µs 至 4s 线性升降
• 外部开关:经数字 BNC 输入,响应延迟 0.1µs
实时控制与波形
• DDS 命令处理器(DCP):每通道一个,8ns 定时分辨率,独立指令缓存 4096 条(更多可经 USB 在线加载)
• 参数更新速度:频率 + 相位 + 幅度合计每次更新 < 2µs
• Profile:最多 8 个可独立编程的 profile(频率、相位、幅度),可在纳秒级切换
• 扫频/扫相/扫幅:线性、相位连续;支持外部 hold 与方向输入;可由上一次斜坡结束触发下一次,实现分段线性斜坡
• 斜坡发生器:32 位;步进速度 4ns 至 260µs(16 位分辨率);起止点与步长可选,正负斜率独立控制
• 内部 RAM:最多 1024 字(32 位),用于存储与回放复杂输出序列
• 精度:相位偏移 16 位(0.005°);幅度缩放 14 位(0.006%);频率调谐 32 位(0.23Hz)
• 数字 IO 功能:可配置为触发输入、RF 开/关、斜坡/扫掠方向选择、斜坡/扫掠保持、快速 profile 切换,或作为输出控制外部放大器、监测内部状态
模拟调制
• 输入通道:2 路独立模拟输入
• 输入范围:±1V,50Ω 端接
• 带宽:20MHz
• 采样率:62.5MS/s,12 或 14 位分辨率
• 调制格式:幅度、相位(16 位)、频率、polar(2 × 8 位)
• 数字系数:调制增益与偏移可数字设置并可在线调整,无需改动模拟电路
• 延迟:0.3µs,可实现快速模拟控制环
参考时钟、接口与指示
• 内部参考:2.5ppm 漂移(-30℃ 至 +75℃),可数字调谐
• 外部参考:10MHz 输入,用于更高稳定度或多台设备相位锁定
• 计算机接口:USB,自动注册为虚拟串口(VCP),免驱、无需波特率配置;文本命令协议;提供 LabVIEW 支持例程
• 操作系统支持:Windows XP 至 10 及各主流 Linux 版本(无需额外驱动)
• 数字 IO:3 个可配置数字 IO(3.3V 或 5V 逻辑,TTL 兼容)
• 面板指示:前面板多个可配置 LED,可反映多种信号/功能状态,便于快速排查
• 固件升级:经 USB 在线升级,无需拆卸设备
信号质量
• 内部低抖动 1GHz 采样时钟发生器。
• 低相位噪声:200MHz 载波、3kHz 偏移处 -100dBc/Hz(典型);300kHz 偏移处 < -110dBc/Hz。
• 频率稳定度:内置参考振荡器在 -30℃ 至 +75℃ 范围内漂移 2.5ppm。
• 低谐波与杂散:改进后的放大器设计在输出功率不超过 +10dBm 时 2、3 次谐波低于 -45dBc;功率降低或频率较低时谐波更低,例如 80MHz 满功率下约 -60dBc。
• 极低串扰:通道间隔离优于 100dB。
典型应用
• 驱动声光调制器(AOM)
• 超冷原子实验与相干原子操控
• 需要模拟调制的控制环路
• BEC 蒸发斜坡
• 替换 VFG-150 等旧型号信号源
资源下载
注:以上指标逐条摘自 Wieserlabs WL-FlexDDS-NG-DUAL 数据手册(Rev. 1)。标注 typ. 的按典型值给出;不同载波频率下的相位噪声与谐波性能存在差异,详见数据手册中的测试曲线。
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