PXI Express：支持高性能混合信号测试平台

　　由于PXI标准采用了PCIe技术，PXI自动化测试系统提供了前所未有的高性能。在有些情况下，PXI仪器现在可以执行一些迄今一直无法完成的测量。

　　PXI Express是由PXI扩展所得。新型PXI Express机箱提供了支持PXI与PXI Express模块协同工作于同一系统的混合兼容的插槽。所以，针对自动测试应用领域，PXI与PXI Express系统均具有如下三大技术优势：

　　灵活的、软件定义的仪器系统

　　模块化仪器的集成

　　高数据吞吐量

　　利用软件定义方式实现仪器系统的灵活性，您可以为各种测量应用重新配置测试系统。对于针对某台设备需要进行多种协议的标准测量的RF通信设备制造测试，这种灵活的测试方案显得尤为适用。

　　其次，通过将模块化仪器集成到同一个系统，您可以从超过1500种现有PXI仪器中选择合适的仪器。这些仪器包括测试与测量行业中最高性能的仪器：

　　18-位分辨率的高精度多功能数据采集卡

　　24位分辨率、500 kS/s采样率数字化仪

　　具有pA级精度和1000 V量程的快速7位

　　高密度开关阵列，在单个3U插槽中具有512个交叉点

　　高达6.6 GHz的RF信号分析与发生仪

　　高密度通道计数与同步，高达5000个动态通道

　　通过在同一系统中使用多种PXI模块化仪器，您可以通过单个测试系统测试多种混合信号设备。一个常见应用便是使用PXI系统实现混合信号半导体ASIC的表征。

　　最后，PXI与PXI Express仪器均具有一条能实现从仪器到主机PC的高性能信息传输的数据总线。PXI仪器能够为总线上的所有设备提供高达132 MB/s的共享带宽。PXI Express仪器通过PCIe总线甚至能够达到更高的吞吐量。PCIe总线是一个点对点的高速串行总线，其每插槽带宽可以从250 MB/s扩展至2 GB/s。例如，一个x4（“乘4”） PXI Express插槽为该插槽中的设备提供高达1 GB/s专用带宽。此外，系统的总吞吐量随着您添加更多仪器至系统中相应增加。

　　图1. PCIe的吞吐量随所使用仪器的数目扩展

　　您可以利用PXI Express仪器的高数据吞吐量的特性，创建若干项新型应用。凭借总线的高吞吐量，您可以在高速数据流导入磁盘或数据流导出磁盘配置应用中，协同使用PXI Express仪器与PXI Express RAID硬盘驱动器。两个特殊的应用——信号情报与数字视频测试——的实现便是得益于这一功能。

　　软件定义的测量：RF与通信测试

　　利用虚拟仪器系统的方式，PCI或PCIe被用作从仪器到PC的数据总线。您可以结合定制算法或常见测量值（如上升时间或THD（总谐波失真）），对数据进行分析。利用软件定义测量，您可以重新配置仪器以执行各种任务。

　　一个需要使用软件定义测量的应用领域便是RF与通信制造测试。由于现在的无线设备使用多种通信协议，如802.11g、GSM、GPS和蓝牙等，无线设备测试的挑战性和测试成本均日趋上升。以往，您需要多台仪器以表征不同通信标准下的设备性能。糟糕的是，使用多台独立仪器的成本会非常之高。如今，使用这种软件定义的RF测试方案，可以使用相同的硬件设备、通过重新配置软件从而实现对多种通信协议的测试。因而，您可以用同一台仪器与不同的软件结合使用，实现不同的测试功能。一个面向无线标准测试的仪器复用的常见范例，便是蜂窝电话制造测试，如图2所示。

　　图2.涉及多个标准的蜂窝通信制造测试

　　如图所示，单个PXI失量信号分析仪捕获对应不同通信标准的各种频率的RF信号。由于通信协议堆栈用软件实现，您可以将同一台仪器复用于每一个通信标准。因而，软件定义的测量方式缩减了测试成本与空间占用。

　　多仪器集成：混合信号ASIC的表征

　　对于混合信号测试，PXI的另一个技术优势便是，它提供了在同一个系统中紧密集成多个仪器的能力。这一能力提供了仪器间的精确同步和模拟与数字数据间的相关，并减少了仪器所占用的空间。这种实现仪器系统的混合信号方式使得多种测试应用获益匪浅。范例之一便是多通道混合信号专用集成电路ASIC，如数模转换器。

　　现代ASIC要求混合信号输入和输出以及各种信号需求。以往，这些设备的自动化测试需要多个台式仪器，这需要耗费相当的成本和物理空间。今天，PXI仪器系统提供了一种单平台解决方案，通过该方案，您可以在单个测试中集成多台仪器。

例如，考虑表征一个4-通道、12-位、100 MHz数模转换器所需的测试仪器。该ASIC需要超过48个同步数字I/O的通道、4个精确模拟输入通道和一个可编程的DC电源。利用PXI仪器系统，您可以通过在同一个系统中集成多个PXI仪器解决这一测试挑战。如图3所示，您可以实现多个数字I/O模块的同步，以确保48个通道满足通道间偏移小于