Keysight M9336A là mô-đun phát sóng tùy ý AWG PXIe một khe, ba kênh, 16 bit, lấy mẫu tới 1,28 GSa/s. Với kỹ sư, phần khó không nằm ở các con số đó mà ở cách ghép ba kênh vào một bài đo: kênh nào mang I/Q, kênh nào mang tín hiệu đồng bộ, khi nào cần nhiều mô-đun. Bài này đi qua bốn quy trình thực tế trong hệ đo PXIe. Mọi số liệu lấy từ data sheet 5992-2140EN và trang sản phẩm của Keysight.
Keysight M9336A đảm nhận vai trò gì trong hệ đo PXIe?
Keysight xếp M9336A vào nhóm AWG I/Q: ba kênh ngõ SMB, dùng vi sai hoặc đơn cực, mỗi kênh có bộ sequencer riêng. Data sheet nêu năm nhóm ứng dụng: tín hiệu I/Q băng gốc băng rộng kèm tín hiệu envelope tracking đồng bộ, tín hiệu điều khiển cho điện toán lượng tử, tín hiệu DOCSIS hướng lên, tín hiệu vệ tinh và radar, cùng phát dạng sóng đa kênh đa dụng.
Mô-đun tạo tín hiệu trong băng từ DC tới 540 MHz mỗi kênh. Muốn đưa tín hiệu lên tần số RF cao hơn, bạn ghép thêm bộ nâng tần I/Q băng rộng phía sau; khi đó Keysight công bố băng thông điều chế 1 GHz tại RF. Nếu còn phân vân giữa số bit và tốc độ, hãy xem cách chọn máy phát sóng tùy ý theo tốc độ lấy mẫu và độ phân giải. Tại thời điểm biên soạn, trang sản phẩm Keysight vẫn nhận đặt hàng và không có thông báo ngừng sản xuất.
M9336A thông số cần chốt trước khi lập quy trình
Bảng dưới gom M9336A thông số ảnh hưởng trực tiếp tới quy trình.
| Thông số | Giá trị theo Keysight |
|---|---|
| Số kênh | 3, phụ thuộc tùy chọn (tùy chọn 001 bật kênh I/Q cho cả 3 kênh) |
| Độ phân giải | 16 bit |
| Tốc độ lấy mẫu | 1 Sa/s – 1,28 GSa/s (B50); 1 Sa/s – 320 MSa/s (B12) |
| Băng thông mỗi kênh | 540 MHz (B50); 135 MHz (B12) |
| Băng thông điều chế I/Q | 1080 MHz |
| Bộ nhớ | 2 GB (M02) hoặc 4 GB (M04), dùng chung cho dạng sóng, marker và sequencer |
| Biên độ kênh 1 và 2, không hiệu chỉnh | 0 – 1 Vpp đơn cực; 0 – 2 Vpp vi sai |
| Biên độ kênh 1 và 2, có hiệu chỉnh | 0 – 0,8 Vpp đơn cực; 0 – 1,6 Vpp vi sai |
| Biên độ kênh 3, có hiệu chỉnh | 0 – 1,26 Vpp đơn cực; 0 – 2,5 Vpp vi sai |
| Lệch giữa các kênh (giá trị đo) | <20 ps kênh 1–2; <40 ps kênh 3 với kênh khác; <500 ps giữa các mô-đun |
Điểm dễ nhầm là cấu hình băng thông. Cùng mã M9336A, tùy chọn B12 chỉ cho 135 MHz và 320 MSa/s, còn con số 540 MHz và 1,28 GSa/s thuộc về tùy chọn B50. Về chất lượng tín hiệu, data sheet nêu SFDR trên 67 dBc toàn băng ở ngõ vi sai khi không tính hài. Độ phẳng biên độ sau hiệu chỉnh là ±0,15 dB và độ phẳng pha là ±1 độ, cùng trong đoạn DC – 540 MHz.
Quy trình 1: phát I/Q băng gốc băng rộng cho bộ nâng tần
- Bước 1, tạo dạng sóng: dùng Signal Studio (5G NR, LTE, WLAN…), Waveform Creator, MATLAB hoặc công cụ riêng.
- Bước 2, nối dây: kênh 1 là I, kênh 2 là Q, dùng ngõ vi sai với cáp ghép cặp, vì giá trị EVM điển hình được công bố trong điều kiện này.
- Bước 3, ổn định máy: khởi động đủ 30 phút, sau đó bật lọc hiệu chỉnh thời gian thực. Tính lại mức vào của bộ điều chế, vì biên độ vi sai giảm từ 2 Vpp xuống 1,6 Vpp khi có hiệu chỉnh.
- Bước 4, cân bằng kênh: chỉnh gain và delay riêng từng kênh. Delay giữa hai kênh dùng để bù đặc tính của bộ điều chế và qua đó cải thiện EVM.
- Bước 5, kiểm tra EVM: mốc tham chiếu là 0,075 % RMS với tín hiệu LTE-A 20 MHz.
Quy trình 2: dùng kênh 3 cho envelope tracking hoặc marker chính xác
Kênh 3 có thêm bộ khuếch đại analog để đạt mức cao hơn kênh 1 và 2, và Keysight bố trí nó cho các chuẩn envelope tracking. Quy trình thử bộ khuếch đại công suất có envelope tracking như sau:
- Bước 1: sinh tín hiệu đường bao từ cùng dạng sóng I/Q và nạp vào kênh 3.
- Bước 2: đồng bộ sequencer của cả ba kênh để I, Q và đường bao bắt đầu cùng lúc.
- Bước 3: căn thời gian đường bao so với I/Q bằng channel delay.
- Bước 4: giữ méo hài thấp. Data sheet khuyến nghị (Vpp × tần số) nhỏ hơn 2,5×10⁸ với offset 0 V; nếu dùng offset thì (Vp × tần số) nhỏ hơn 4×10⁷.
Kênh 3 cũng dùng được như ngõ marker: marker trên kênh analog đi qua cùng chuỗi xử lý số với các kênh còn lại. Mỗi kênh hỗ trợ tới 8 tín hiệu marker.
Quy trình 3: đồng bộ nhiều mô-đun bằng tùy chọn PCH
Khi ba kênh chưa đủ, tối đa tám mô-đun, mỗi mô-đun có tùy chọn PCH, có thể hoạt động kết hợp pha. Nhóm ứng dụng điển hình là điều khiển nhiều đường cùng lúc, chẳng hạn điều khiển nhiều qubit và hiệu chuẩn đồng thời.
- Bước 1: nối các mô-đun theo chuỗi qua cổng Sync mặt trước, bằng cáp SMB và đầu chia T đi kèm mỗi mô-đun có PCH.
- Bước 2: phát một dạng sóng thử giống nhau trên mọi mô-đun và đo độ lệch bằng oscilloscope. Khi chưa hiệu chỉnh, độ lệch điển hình là 500 ps.
- Bước 3: bù độ lệch đo được bằng tính năng channel delay. Hướng dẫn chi tiết nằm trong tài liệu Keysight 5992-3787EN.
Quy trình 4: phát dạng sóng dài cho vệ tinh và radar
M9336A có hai cách xử lý chuỗi dài, không lặp đơn giản.
- Sequencer trong mô-đun: ghép các đoạn dạng sóng thành chuỗi, lồng vòng lặp tới 8 cấp, chuyển đoạn bằng trigger phần cứng hoặc phần mềm. Bộ nhớ thường cho hơn 500 MSa mỗi kênh tùy tùy chọn.
- Tùy chọn LW1: phát trực tiếp từ bộ nhớ ngoài như bộ điều khiển nhúng hoặc PC có SSD NVMe, qua backplane PXIe. Keysight khuyến nghị khung Gen 3. LW1 chỉ áp dụng cho dạng sóng I/Q, băng thông từ 400 MHz trở xuống và tốc độ tối đa 500 MSa/s.
Lắp M9336A vào Thiết bị Modular PXIe/AXIe Keysight
Trong họ Thiết bị Modular PXIe/AXIe Keysight, M9336A thuộc nhánh PXIe: mô-đun 3U, một khe, giao tiếp x8 Gen 2, kích thước 130,1 × 21,7 × 210 mm. Data sheet liệt kê khung M9010A (10 khe, 24 GB/s) và M9019A (18 khe, 24 GB/s) trong nhóm sản phẩm liên quan. Tham chiếu 100 MHz lấy từ PXIe_CLK100 hoặc ngõ Ext Clk In. Về tổng thể khung, bộ điều khiển và mô-đun, xem bài hệ thống đo kiểm PXI Keysight gồm những gì.
Tích hợp vào phần mềm dùng driver IVI.NET, IVI-C hoặc LabVIEW. Chu kỳ hiệu chuẩn khuyến nghị là 1 năm. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025.
M9336A giá và cách chốt cấu hình
M9336A giá phụ thuộc vào tổ hợp tùy chọn, nên Techmaster báo giá theo từng cấu hình; vui lòng liên hệ báo giá. Trước khi gửi yêu cầu cho mô-đun phát sóng tùy ý AWG PXIe Keysight M9336A, hãy chốt năm câu hỏi:
- Băng thông cần 135 MHz (B12) hay 540 MHz (B50)?
- Có cần bật đủ ba kênh I/Q bằng tùy chọn 001 không?
- Bộ nhớ 2 GB (M02) hay 4 GB (M04)?
- Có đồng bộ nhiều mô-đun (PCH) hay phát dạng sóng dài (LW1) không?
- Cần license Signal Studio cho chuẩn nào?
Danh sách tùy chọn đầy đủ có tại trang sản phẩm M9336A. Kỹ sư Techmaster sẽ tư vấn cấu hình AWG PXIe M9336A phù hợp.
