デバイスの特性評価と検証では、設計を完全に検証するために複数の計測器が必要になることがよくあります。デバイスまたはコンポーネントを検証するには、オシロスコープ、スペクトル アナライザ、デジタル フィルタ、その他の計測器が必要になる場合があります。Moku のような柔軟な FPGA ベースのソリューションでは、多数のソフトウェア定義の計測器を 1 つのデバイスに統合することでこの課題を解決できますが、チャネル数や同時に使用できる計測器の数を増やす必要がある場合があります。 API 業界標準のプログラムの場合 LabVIEW、制御された検証を繰り返し行うために、このテスト構成を自動化および合理化するのは簡単です。
セットアップの構成
マルチ機器モード Moku デバイスで利用可能な機能で、部分的な FPGA リコンフィギュレーションを通じて最大 4 つのソフトウェア定義計測器を同時に導入できるようになります。具体的には Moku:Go、一度に 2 つのインストゥルメントを展開できます。さらに柔軟性が必要な場合は、LabVIEW API を使用して、単一のソフトウェアインターフェースから複数の Moku デバイスを同時に制御できます。
この例では、２台の Moku:Go デバイスを使用しています。 このアプローチにより、各デバイス上の複数の個別の機器から同時にデータを収集できます。 その後、LabVIEW API を使用して、両方のデバイスとすべての計測器を１つのインターフェースから制御できます。 この実験では、テスト対象デバイス (DUT) は Texas Instruments LM３８６低電圧オーディオパワーアンプです。
検証のために、最初の Moku:Go デバイスのプログラマブル DC 電源を使用して DUT に電力を供給します。次に、 で刺激を加えます。 オシロスコープが埋め込まれています 波形発生器。次に、入力信号と DUT の出力信号を比較し、オシロスコープのデータを使用してゲイン係数を計算します。同時に 2 台目の Moku:Go デバイスで、 スペクトラムアナライザ DUT 出力信号を周波数領域で検査するには、 デジタルフィルターボックス DUT 出力信号の高次高調波を除去します。
最初の Moku:Go では、スロット１をオシロスコープとして、スロット２をスペクトラム アナライザーとして設定できます。 ２番目の Moku:Go では、デジタルフィルターボックスをスロット １に、スペクトラムアナライザをスロット２に導入できます。また、オシロスコープの組み込み波形発生器と Moku デバイスのプログラマブル電源も活用し、基本的に６台の機器を同時に導入できるようになります。 ２台の Moku:Go デバイス (図１)。 図２は、テスト設定の配線図を示しています。
図 1: 両方の Moku:Go デバイスの機器構成。
図 2: オシロスコープ (OSC)、スペクトラムアナライザ (SA)、デジタルフィルターボックス (DFB)、およびプログラマブル電源ユニット (PPSU) の間のテストセットアップのブロック図。
LabVIEWを使用して、 グラフィカル·ユーザー·インターフェース (GUI) を使用して、複数のソフトウェア定義計測器と 3 つの Moku:Go デバイスから、構成パラメータと設定を含む複数の計測器グラフと測定値を同時に表示します (図 XNUMX)。計測器スロットとアナログ入力および出力間の信号ルーティングは、GUI の左側にあります。最初の Moku:Go は、DUT に電力と入力信号を供給します。同時に、時間領域と周波数領域で DUT 出力信号の特性を評価します。XNUMX 番目の Moku:Go は、デジタル フィルタ ボックスを使用して、DUT 出力信号から高次高調波を除去します。
図3: 最初のMoku:Goグラフが上部に表示され、２番目のMoku:Goグラフが下部に表示されたLabVIEW GUI
LabVIEWのブロックダイアグラムを図４に示します。左から右に、最初のMoku:Goデバイスに対してマルチ計測器モードを設定することから始め、次に各スロット内の計測器を設定し、２番目のデバイスに対してこのプロセスを繰り返す必要があります。 この構成により、すべての機器を制御するコードブロックを並行して実行できるため、さまざまなメーカーの複数の固定機能ハードウェアデバイスを統合するよりも、より効率的で凝縮されたテストセットアップが可能になります。
図4: 各計測器の構成設定の詳細を示すLabVIEWブロック図。
この構成を GUI と組み合わせることで、DUT を刺激し、リアルタイムで結果を確認することができます。たとえば、DUT のゲイン設定ポテンショメータを調整すると、周波数、振幅、ゲインの測定と同時に、オシロスコープとスペクトラムアナライザの両方で出力信号の変化をリアルタイムで確認できるようになります。さらに、デジタルフィルターボックスのパラメーターを調整することで、リアルタイムローパスフィルターを作成して DUT 出力信号の高次高調波を除去できます。その結果を図５に示します。
図５: ローパス フィルターの前 (上) とローパス フィルター後 (下) の DUT 出力信号。 測定値は、５ kHz の基本波と１０ kHz の第２高調波を表示。
LabVIEWを使用してMokuデバイス上でリアルタイム制御と信号処理を開始すると、デバイス検証を繰り返し実行しながらデータを表示し、設定を調整できます。
手動テストから自動テストへの移行
API で Moku デバイスを使用する場合、自動スクリプトから Moku: アプリケーションへの切り替えが簡単です。追加のトラブルシューティング、手動調査、またはセットアップの検証を実行する必要がある場合は、自動テストを中断して、直感的なユーザーインターフェイスを開くことができます。エラーや信号損失が発生した場合は、Moku: アプリケーションにアクセスし、簡単にナビゲートできる設定で各機器やデバイスを詳しく調べて追加の問い合わせを行うことが可能です。
Mokuの計測器の柔軟性と、LabVIEW APIを使用した測定の自動化機能を組み合わせることで、リアルタイムの機器設定と制御ができます。これにより、テストセットアップを迅速に拡張、適応、監視することができます。
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