徹底解説！
オシロスコープとデジタイザはどう違う？ver22
違いや用途、使い分けについて
初心者にもわかりやすく解説！

目次
1-1. デジタイザの適用分野
1-2. デジタイザとは？
1-3. デジタイザの機能と形状
1-4. デジタイザの機能と特長解説
1-5. オシロスコープとどこが違うのか？
1-6. アベレージャ
1-7. 大量データの高速/並列処理
2.
デジタイザ
3.
AWG
4.
hybridNETBOX
5.
DI/O
6.
ソフトウェア1-1. デジタイザの適用分野
デジタイザを有効利用することにより多くの情報をリアルタイムで処理でき、あなたの業務の効率化が可能です！

医療分野

宇宙
電波望遠鏡

通信・移動体制御OCT

半導体テストセンサーパワーデバイス

Laser

音響効果（Acoustic)
LIDAR
気象観測
Rader
船舶 車両
自動車 飛行機

量子科学
質量分析
加速器
核融合
ナノテクノロジー

ロボット

材料・製品検査

安全・交通分野

工場ライン

デジタイザの樹1-2. デジタイザとは？
デジタイザは、環境からもたらされる情報を高速に処理できるデバイスです。
アナログ情報デジタイザ
高速にアナログ情報を入力して意味のある情報に変換し、デジタル情報として出力

デジタイザ
制御情報

デジタル情報演算処理部

各種演算結果を出力特長
・PCオシロ：手持ちのPCがオシロスコープに！
省スペース、収集データを高速にPCに転送
・PCとのインタフェース：PCIeインタフェース
PXIeシャーシに装着（PXIeインタフェース）
NETBOX（LAN接続)

主な機能＜デジタイザ＞
・サンプリングレート：1 kS/s～10 GS/s
・分解能：8/14/16 ビット・チャネル数：1,2,4,8,16 ～48
・PCへの転送レート： ～12.8 GB/.s・多チャネルの同時信号収集、高速データ連続収集機能
・低ノイズ入力回路・高SNR（>90dB）、高速データ転送
・オンボードのブロックアベレージ機能、ピーク検出機能

1-3. デジタイザの機能と形状製品の機能と形状
digitizerNETBOXとPCを用いて、信号を補足・表示・格納

イーサネット（有線・無線）

NETBOX

PC＋SBench6*

SBench6*を用いてLAN経由で、それぞれの計測条件をコントロール、計測結果表示＋演算/報告書
デスクトップに挿入しての使用（装置への組み込み用途）

デジタイザ
ボードをデスクトップPCに挿入

8カードまで同期可能

ソフトウェア対応

SBench6https://www.imt-elk.com/products/sbench6
主な機能Standard：波形表示、データ保存、データ生成他
SBench6-Pro：種々の演算（FFT、SN比計測）、レポーティングをサポート
デジタルデータの表示、収集データの内挿・補間機能
Sbench6-Multi： SBench6-Proと一緒に使用して、複数台を同期した場合の操作
Scriptツールにより、自動化と外部ソフトウェアからのコントロールが可能

各種ソフトウェア対応
Windows/Linux環境下で、様々なプログラム言語によりコントロールする事ができます。
C/C++, Visual basic, VB.NET, C#, Delphi, Python, JAVA, LabVIEW etc.

1-4. デジタイザの機能と特長解説
デジタイザとは？
デジタイザとは、アナログ量をデジタル・データに変換する装置の事です。
ここでは、特にアナログ電圧信号を時間軸方向にデジタル・データに変換する装置の事を言います。
電圧
電圧信号

デジタイザ

パソコンから制御

入力

パソコンに出力

データ処理、解析、制
御

時間

AD変換
電圧

電圧信号

デジタル・データ
01101100
01101101
01101111
時間 ・・
01101001
・

HP Z440
Dell T5810 …

デジタル・データに変換する事により、パソコン上でいろいろな処理が簡単に行えます。
アナログ電圧信号をデジタル・データに変換する装置と言うと、AD変換器(Analog-to-digital converter)になりますが、デジタイザーは、AD変換器に、データ処理機能、パソコンからの制御、パソコンへのデータ転送を可能にする機構を組み込んでいます。

デジタイザの基本性能
デジタイザの基本性能を表すものとして、下記があります。
入力レンジ：入力の電圧レンジの事です。1Vレンジの場合、通常-0.5V～+0.5Vの電圧を扱う事ができます。
入力レンジは、50mV～10V程度で、切り替え可能です。
入力インピーダンス：通常50Ωか1MΩのものがほとんどです。
変換ビット数：入力の電圧信号を、何ビットのデジタル信号に変換するかのビット数の事で、ビット数が多い程、変換に時間がかかるため、変換速度が遅くなります。
サンプリング周波数：1秒間に何回入力電圧信号を、デジタル信号に変換するかの頻度を周波数(Hz)またはサンプル数(S/s)で表します。
通常デジタイザの最大値を言い、1kHz(1kS/s)～10GHz(10GS/s)程度の値になります。
プラットフォーム(インターフェース)：パソコンとの接続方法の事で、PCI、PCIe、PXI、PXIe、LXIなどが使われています。

電圧

デジタイザ

アナログ電圧信号
入力
時間

・入力レンジ・入力インピーダンス
・変換ビット数
・サンプリング周波数
・プラットフォーム

電圧
電圧信号
電圧

AD変換
パソコンに出力時間

デジタル信号
01101100
01101101
01101111
・
01101001

1-5. オシロスコープとどこが違うのか？
オシロスコープとの違いは？
近年、オシロスコープはデジタル化され、DSO（デジタルストレージオシロスコープ）と呼ばれ、アナログ
電圧信号を時間軸方向にデジタル化するという観点では、多くの共通部分があります。
しかし、デジタイザとオシロスコープは機能が大きく異なり、それぞれの得意領域があります。それぞれの得意領域で、正しく使い分ける事が重要です。

アナログ電圧信号を
時間軸方向にデジタル化する

オシロスコープ

デジタイザ

オシロスコープ

デジタイザ

基本機能

主に波形観測（未知の信号）・測定条件（レンジ、サンプリングレート）を変更しながらディスプレイ
上の波形を観測する。
・表示更新は速いが、測定データ格
納は早くない。

主に波形観測（既知の信号）
・一定の測定条件下で、収集データ
をPC等へ高速に転送する。
・高速のトリガ繰り返し信号を、連続して格納する事ができる。
・連続計測モード（Streaming Mode)
がある。

形態

スタンドアロン（持ち運び可能）

組み込み用（PCとの連携）

主な用途

実験、デバッグ、故障解析(トラブル
シューティング）など、不特定な箇所をプロービングし、目視により波形を確認したい場合。
目視により簡単に波形を確認した
い場合

検査、観測、大規模装置

データ転送速度遅い（～5MB/s)

速い（～12.8GB/s）

測定分解能8/10/12ビット

8/10/12/14/16ビット

入力チャンネル数

1～8程度

1 ～ 128 以上

自動測定スループット

遅い（GPIB、LAN、USB等）

データメモリ少ない（~１００MB程度）

多い（GB）

カスタマイズ

困難

容易（C++, LabVIEW, MATLAB等）

単体価格

安い

高い

トータルコスト高い

安い

1-6. アベレージャ
アベレージャについて

デジタイザにはFPGA（Field Programmable Gate Array）を搭載している製品があり、これによりデジタイザ
自身で各種信号処理を行うことができます。
代表的な信号処理機能としては、アベレージャ（Averager、通常はオプション機能）があり、周期的な信号を何万回も積算しての積算値、或いは積算後の平均値をPCに出力する事が可能です。このアベレージャ機能
により、ノイズに埋もれた繰り返し信号を検出することができます。これは、積算処理によりランダムなノイズ成分が相殺されるのに対して、周期的な信号は積算されて行くためです。
パソコン上でも同様の処理が可能ですが、デジタイザに搭載されたFPGAでアベレージ処理を行い、結果のみをパソコンに転送する事により、収集周期ごとのパソコンへのデータ転送が不要となります。これにより、パソコンへのデータ転送速度が処理のネックとならず、遙かに高速な繰り返し信号の処理が可能となります。

デジタイザ上のFPGAにより積算、平均化処理を実施

電圧 繰り返し信号

積算結果のみパソコンに出力

入力
…

PC

時間
電圧

転送データ量が大幅に低減

ランダムノイズ…

時間
積算後ランダムノイズが大きく低減するため、ターゲット信号の抽出が可能となる

1-7. 大量データの高速/並列処理
大量データの高速/並列処理
デジタイザには、FPGA（Field Programmable Gate Array）を搭載している製品があり、積算・平均化処理（アベレージャ）など各種信号処理を行う事が可能です。
しかし、FPGAで処理できるデータ長はFPGAの性能などで制限されます（アベレージャでは、通常
データ長128kS ～ 1MS程度まで処理可能）ので、非常に長い繰り返しデータの積算・平均化処理を行いたい場合は、パソコンでの処理となります。この場合、デジタイザからパソコンへのデータ転送速度がボトルネックとなったり、またパソコン自体の演算処理速度が不足する場合があります。この様な場合、OSが介入しないPCIe直接転送RDMAと、スーパーコンピュータ並みの高速演算処理が可能なNVIDIAのGPUを使用したCUDAによるSCAPP（以下参照）が、お勧めです。
電圧

RDMAでの高速
データ転送

入力
…

PC

デジタイザ

繰り返し信号時間

GPU

電圧
ランダム・ノイズ

GPUによるスーパーコンピュータ
並みの高速並列演算処理

SCAPP(Spectrum CUDA Access for Parallel Processing）
応用例
リアルタイム処理（高速処理）要求への対応（FFT、フィルタリング、積算・平均化処理等の演算）

Spectrum社デジタイザ（M5i, M4i, M4X, M2p)

CPU
（通常の処理）ドライバオプション
RDMAによりデータを直接GPUに転送
M5Iの場合PCIe Gen3 x16
転送速度（12.8GS/s）

特長
デジタイザで測定したデータをCUDAの環境下で直接GPUに送り、GPUでの演算結果をCPUに送る事により、リアルタイム処理に対応可能。
（GPUの処理能力は、CPUの数百倍以上）

演算結果をCPUへ
CUDA：グラフィックカードメーカーNVIDIA社が提供するGPUコ
ンピューティング向けの統合開発環境。プログラム記述、コン
パイラ、ライブラリ、デバッガなどから構成されており、C言語によるプログラミングの経験があれば扱いやすくなっています。
OS環境：LINUX、Windows

NVIDIA GPU（Graphic Processing Unit）
PCIe2. デジタイザ
デジタイザの機能と特長
同時サンプリング
SPECTRUM社のデジタイザは、独立したAD変換器を持ち全て完全な同時サンプリングを実現しています。全てのチャネルは、独立した入力ア
ンプを持っており、入力チャネルに関連する種々のセッティングは、全て個々に設定することができます。

SCAPP
グラフィックカードメーカーNVIDIA社が提供するGPUコンピューティング
向けの統合開発環境（CUDA）下での、高速演算処理を行えます。

内蔵FPGAによる演算機能◆ PCIeの33xx、44xx、22xxシリーズとPXIe、digitizerNETBOXの44xx、22xxシリーズのデジタイザは、、全て搭載されたFPGAにより機能拡張されます。
Block Average Processingは、多くの繰り返し信号の積算と平均化が行
えます。Block Statistics Processingは、収集データの最小、最大のピー
クを求めます。
◆PCIe、PXIe、digitizerNETBOXの44xxシリーズには、BOXCAR平均機
能が組み込まれており、ノイズを平滑して、SNR、SFDR、ENOB等を向上する事ができます。

トランジェント キャプチャ/リング バッファ モード
このモードでは、トリガイベント毎に、pre, postトリガを含むデータがバッ
ファメモリに連続して書き込まれます。さらに、データ収集中でも、トリガ毎にデータが格納されます。

FIFOモード
FIFOモードでは、デジタイザとPCメモリ或いはハードディスク間の連続的なデータ転送を行えます。ボード上のメモリを実際のFIFOバッファとし、非常に信頼性の高い転送を実現しています。
最大3.4GB/sで連続的な転送速度を目的としています。
M2pシリーズで最大700 MB/s、M4iシリーズで最大3.4 GB/s、M5iシリー
ズで最大12.8 GB/sで連続的な転送速度を目的としています。
特にM5iシリーズの場合には、ストリーミング速度を選択できる 3 つの動作モード有りがあります(詳細は、第2章の製品カタログM5iシリーズを参照してください)。

マルチ レコードモード
このモードでは、ハードウェアをソフトウェアで再スタートせずに、トリガ毎にデータ収集を可能にします。デジタイザの内蔵メモリは、セグメントに分割され、各トリガ毎に、データを記録します。

ゲーティド レコード モード
このモードのデータ収集は、外部ゲート信号により制御されます。ゲート
信号がプログラムされた値に達した場合に、各ゲートの前後に設定されたデータ数が収集されます。

NVIDIA GPU（CPUとは独立して、生データの高速伝送 高速演算・解析）
演算結果

CPU

2. デジタイザ
ABAモード/デュアル タイムベース
ABAモードは、マルチレコードモードに似ていますが、セグメントデータ間の指定した範囲で（例えば、データモニタなどの目的のために）より遅いサンプリン
グレートでのデータ収集を行えます。
ABAモードでは、１つの測定器の中で、トランジェントレコーダと一般的なレコー
ダのコンビネーションが可能です。

タイムスタンプ
タイムスタンプは、計測スタートからの時間、計測トリガ、GPSからの受信信号に同期して出力されます。
これにより、異なる位置にあるシステムの収集データを正確な時間関係で測定可能にします。

DPG (Digital Pulse generator)
DPG(Digital Pulse generator)オプションは、プログラム可能なデューティーサイ
クル、出力周波数、ディレイ、ループ数を持つ4つの内部独立デジタルパルス
ジェネレータです。
これらのデジタルパルスジェネレータは、ソフトウェア、ハードウェアトリガでトリガをかけることができ、また相互にトリガーすることもできるので、外部機器や実験を駆動するための複雑なパルススキームを形成することができます。デジタルパルスジェネレータは、既存のマルチXIOライン（X0、X1、…）に出力することも、内部で他のパルスジェネレータにトリガをかけるために使用することもできます。パルスジェネレータの時間分解能は、カードの種類と選択されたサン
プリングレートに依存します。

DDC（Digital Down Conversion）
DDC は、デジタルラジオ、レーダー、携帯電話、宇宙（衛星）通信など、さまざまな通信システムで広く使われている非常に有力な技術です。RF或いはマイクロ波信号にDDC処理を施し目的の信号周波数を含むベースバ
ンド（基底帯域）にダウンコンバート（変換）することにより、計測結果のデータセットが大幅に削減されるだけでなく、信号品質と計測精度も向上します。このDDC機能は、M5iシリーズ、M4iシリーズ、M2pシリー
ズのボートに適用可能なSCAPPパッケージの一部として提供されます。

Star-HubStar-Hubは、16台までのボード(M2pシリーズ)あるいは8台までのボード(M5iシリーズ、M4iシリーズ)を同期動作させるためのモジュールです。
これで接続されたカードは、すべてのチャンネル間に位相差はありません。
また、接続されているカードはすべて、同じクロックおよび同じトリガで動作します。
カードは、マスターカードを含む、それぞれ内部に、同じ長さの小さなケーブルを持っているため、異なるカード間のクロック・スキューを最小化にします。

2. デジタイザ
33xxシリーズ 12ビット 高速デジタイザ（～10 GS/s）
・分解能 12ビット
・M5i.3321-x16: 3.2GS/s(2ch) 帯域幅 1GHzM5i.3330-x16: 6.4GS/s（1ch）2GHz
M5i.3337-x16: 3.2GS/s（2ch）, 6.4GS/s（1ch） 帯域幅 2GHz
M5i.3350-x16: 10GS/s(1ch)3GHz M5i.3357-x16: 5GS/s(2ch), 10GS/s(1ch)3GHz
M5i.3360-x16: 10GS/s(1ch)
4.7GHz M5i.3367-x16: 5GS/s(2ch), 10GS/s(1ch)
4.7GHz・内蔵のデータメモリ 2 GSamples（4 GByte）、8 GSamples（16 GByte）オプション
・PCIe上で最高12.8 GByte/sの高速データ転送 PCIe x16 Gen3インタフェース
・トリガモード:チャネル、External、Edge、Software、Window、Re-arm、OR/AND、Delay
・データ収集モード：Single-Shot、Streaming、Multiple Recording、FIFO、Timestamp
・ストリーミング速度を選択できる下記 3 つの動作モード有り
標準モード: 最大ストリーミング速度 1 x 6.4 GS/s または 2 x 3.2 GS/s。収集した12ビットデータを2バイトデータとして格納。
8 ビットモード: 最大ストリーミング速度 1 x 10.0 GS/s または 2 x 5.0 GS/s。収集した12ビットデータを8ビット(1バイト)データとして格納。但し、SNR と ENOB が僅かに低下。
12 ビットパックモード: 最大ストリーミング速度は 1 x 8.0 GS/s または 2 x 4.0 GS/s。各々収集した12ビットを3 バイトデータとして構成し、格納。この 3バイトデータを構成するには、ソフトウェアによる変換が必要。
このモードを使用するには、
M5iデジタイザが隣り合って挿入されている必要がある。
・カード内蔵データ分析信号処理 :ブロック平均（Average) option
・DPG オプション

PCIe

!

NEW

・PCIe x16 Gen3・転送速度：12.8GB/s
・SMAコネクタ・同期：Star-Hubによる 8カード連携
・SCAPPオプション、DDC機能付き

2. デジタイザ
22xxシリーズ 8ビット 高速デジタイザ（～5GS/s）・サンプリングレート：1.25GS/s～5GS/s
・帯域：500MHz～1.5GHz （入力インピーダンス 50Ω）
・マルチチャネル対応：1～32チャネル（Star-Hub接続）
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・カード内蔵データ分析信号処理 :ブロック平均およびピーク検知
・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション

PCIe

・PCIe x8 Gen2・転送速度：3.4GB/s
・同期：Star-Hub 8カード
・SMA、MMCXコネクタ
・SCAPPオプション（DDC機能を含む）

PXIe

・PXIe x4 Gen2・転送速度：1.7GB/s
・PXIe reference clock/
trigger サポート

22xxシリーズ 8ビット 高速デジタイザ（～5GS/s） NETBOX
・サンプリングレート：1.25GS/s～5GS/s
・帯域：500MHz～1.5GHz （入力インピーダンス 50Ω）
・マルチチャネル対応：8～24チャネル
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・カード内蔵データ分析信号処理 :ブロック平均およびピーク検知
・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション
・2/4/8チャネル
・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMAコネクタ
・DC駆動オプション

・12/16/20/24チャネル
・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMAコネクタ2. デジタイザ
44xxシリーズ 14/16ビット 高速・高分解能デジタイザ（～500MS/s）・サンプリングレート：130MS/s～500MS/s
・帯域：50ＭHz～1.5GHz（入力インピーダンス 1MΩ/50Ω）
・マルチチャネル対応：1～32チャネル
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・カード内蔵データ分析信号処理 :ブロック平均およびピーク検知、BOXCAR平均（移動平均）・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション

DIオプション

PCIe

PXIe

M4i.44xx-DigSMA

・PCIe x8 Gen2・転送速度：3.4GB/s
・同期：Star-Hub 8カード
・SMA、MMCXコネクタ
・SCAPP/DDCオプション

・形状：SMAタイプ 8チャネル
M4i.44カードの隣に実装（１スロット専有）
・デジタイザに同期してDIデータ収集

・PXIe x4 Gen2・転送速度：1.7GB/s
・PXIe reference
clock/trigger サポート

44xxシリーズ 14/16ビット 高速・高分解能デジタイザ（～500MS/s） NETBOX
・サンプリングレート：130MS/s～500MS/s
・帯域：50ＭHz～1.5GHz（入力インピーダンス 1MΩ/50Ω）
・マルチチャネル対応：8～24チャネル
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・カード内蔵データ分析信号処理 :ブロック平均およびピーク検知、BOXCAR平均（移動平均）・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション
・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMA、MMCX・DC駆動オプション
・2/4/8チャネル

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMA、MMCX
・12/16/20/24チャネル

2. デジタイザ
591x～596xシリーズ 16ビット 汎用デジタイザ（5MS/s～125MS/s）・サンプリングレート：5MS/s～125MS/s
・帯域：2.5MHz～60MHz （入力インピーダンス1MΩ/50Ω）
・マルチチャネル対応：1～128チャネル
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション

DIOオプション
M2p.xxxx-DigFX2
M2p.xxxx-DigSMB・形状：FX2タイプとSMBタイプの2種類
M2pカードの piggy back（子ガメ）として取り付け・XIOの拡張16チャネル：M2pデジタイザに同期してDIデータ収集、トリガなど非同期信号の入出力・DN2、DN６にも機能追加可能

・PCIe x4 Gen1
・転送速度：700MB/s
・同期：Star-Hubによる 16カード連携
・SMA、MMCXコネクタ
・SCAPP/DDCオプション

59xxシリーズ 16ビット 汎用デジタイザ（NETBOX)
・サンプリングレート：5MS/s～125MS/s
・帯域：2.5MHz～60MHz （入力インピーダンス1MΩ/50Ω）
・マルチチャネル対応：16～48チャネル
・機能/モード：リングバッファ、マルチレコードモード、ゲーティドレコードモード、ABAモード、タイムスタンプ
・トリガ機能：レベル、エッジ、ウィンドウ、re-Arm、OR/AND・DPG オプション
・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・BNCコネクタ
・DC駆動オプション
・4/8/16チャネル

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・BNCコネクタ
・24/32/40/48チャネル

DN2.59x-08のディジタル入力オプション
アナログ入力：8チャネル
ディジタル入力：11チャネル

3. AWG
AWG（任意波形発生器）の機能と特長
任意波形発生器（AWG）は、アナログ信号を発生する装置です。
デジタイザは、波形をサンプリングし、それをデジタル化し、メモリに格納しますが、AWGは、内蔵メモリに波形の数値を格納します。選択された波形データは、DATA変換器（DAC）へ送られ、適切なフィルタリング
及び信号処理をされて、アナログ波形として出力されます。

シングルショット
プログラムされた波形は、外部トリガ或いはソフトウェアトリガ毎に一度出力されます。

リピート出力プログラムされた波形は、あらかじめ設定された数分、或いは停止コマンンドまで実行します。

シングル リスタート リプレイモード
このモードは、各トリガ毎に、メモリに内蔵されているデータ波形を一度出力します。

FIFOリプレイモード
このモードは、SPECTRUM社のAWGに特有の動作モードです。
これは、コンピュータのメモリ、ハードディスクとAWG間の連続的なデー
タ転送を行うように設計されています。データストリームのコントロール
は、割り込みリクエスト方式で、ドライバによって自動的に行われます。
AWGの内蔵メモリは、連続的なストーリーミングのデータのバッファとして使用されます。

マルチプル リプレイモード
繰り返し出力モードは、トリガ毎に波形を出力します。内蔵のメモリは、
いくつかの等しいサイズのセグメントに分割されます。セグメントはそれ
ぞれ、どのメモリの内容が、どのトリガにより波形出力されるのかというデータを含みます。そのため、このモードでは、非常に高速での反復波
形出力が可能です。

ゲーティド リプレイモード
このモードは、外部ゲート信号によってコントロールされ波形データを出力します。ゲート信号が、あらかじめプログラムされたレベルに達すると、データは、再び出力されます。

シーケンス リプレイモード
このモードは、内部メモリを異なる長さのデータセグメントに分割し、そこに波形データを格納します。これらのデータセグメントは、シーケンスメ
モリを使用して、ユーザが設定した順に接続されます。シーケンスメモリ
は、各セグメントのループの数とセグメント出力の命令を決定します。ト
リガ条件は、セグメントからセグメントへの切り替えを定義することができます。単純にソフトウェアコマンドによる切り替えで切り替わるか、他のセグメントの波形が出力されている間に、別のセグメントに波形デー
タを並行再定義することが可能です。

3. AWG
DPG (Digital Pulse generator)
DPG(Digital Pulse generator)オプションは、プログラム可能なデューティーサイ
クル、出力周波数、ディレイ、ループ数を持つ4つの内部独立デジタルパルス
ジェネレータです。
これらのデジタルパルスジェネレータは、ソフトウェア、ハードウェアトリガでトリガをかけることができ、また相互にトリガーすることもできるので、外部機器や実験を駆動するための複雑なパルススキームを形成することができます。デジタルパルスジェネレータは、既存のマルチXIOライン（X0、X1、…）に出力することも、内部で他のパルスジェネレータにトリガをかけるために使用することもできます。パルスジェネレータの時間分解能は、カードの種類と選択されたサン
プリングレートに依存します。

DDS (Direct Digital synthesis)
DDS (Direct Digital synthesis) は、単一の固定周波数基準クロックから任意の周期波形を生成する方法であり、信号生成アプリケーションで広く使用されています。 Spectrum 社の AWG に実装された DDS 機能は、複数の「DDS コア」を持ち、マルチキャリア (マルチトーン) 信号を生成するという原理に基づいて
おり、各キャリアは明確に定義された独自の周波数、振幅、位相を持ちます。
これらの静的パラメータに加えて、複数のコアに対する固有の線形変化を可能にする、周波数や振幅勾配などの動的パラメータも組み込まれています。
各コアを一緒に加算して出力することも、特定のコアのグループを一緒に加算
して特定のハードウェア出力チャネルに出力することもできます。 高速 DMA
モードでは、個別の DDS コマンド シーケンスを使用して、整形されたスロープ
や変調された正弦信号など、より高度な周波数変更をプログラミングできます。
このDDS機能がサポートされている製品は、M4iシリーズ、M4xシリーズ、
DN2.66シリーズとDN6.66シリーズです。

Star-HubStar-Hubは、16台までのボード(M2pシリーズ)あるいは8台までのボード(M5iシリーズ、M4iシリーズ)を同期動作させるためのモジュールです。
これで接続されたカードは、すべてのチャンネル間に位相差はありません。
また、接続されているカードはすべて、同じクロックおよび同じトリガで動作します。
カードは、マスターカードを含む、それぞれ内部に、同じ長さの小さなケーブルを持っているため、異なるカード間のクロック・スキューを最小化にします。

3. AWG
66xxシリーズ 16ビット 高速任意波形発生器（AWG）
・サンプリングレート：625MS/s～1.25GS/s
・帯域：200MHz～400MHz
・分解能：16 ビット
・マルチチャネル対応：1～32チャネル(カード)、8～24チャネル（NETBOX）
・機能/モード : シングルショット、マルチリプレイゲーティドリプレイ、FIFOリプレイ、シーケンスリプレイ
・DPG オプション
・DDS オプション

PCIe

・PCIe x8 Gen2・転送速度：3.4GB/s
・同期：Star-Hub 8カード
・SMA、MMCXコネクタ
・SCAPPオプション

PXIe

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMAコネクタ
・DC駆動オプション
・2/4/8チャネル

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・SMAコネクタ
・12/16/20/24チャネル

・PCIe x4 Gen2・転送速度：1.7GB/s
・PXIe reference clock/
trigger サポート

65xxシリーズ 16ビット 汎用任意波形発生器（AWG）
・サンプリングレート：40MS/s～125MS/s
・帯域：20MHz～70MHz
・分解能：16 ビット
・マルチチャネル対応：1～128チャネル(カード)、4/8/16チャネル（NETBOX）
・機能/モード :シングルショット、マルチリプレイゲーティドリプレイ、FIFOリプレイ、シーケンスリプレイ
・出力振幅：±3V（50Ω負荷の場合）/ ± 6V（1MΩ負荷の場合、 高電圧出力タイプの場合 ± 6V/±12V）
・DPG オプション

DIOオプション
M2p.65xx-x4

・PCIe x4 Gen1
・転送速度：700MB/s
・同期：Star-Hubによる16カード連携
・SMA、MMCXコネクタ
・SCAPPオプション

M2p.xxxx-DigFX2
M2p.xxxx-DigSMB・形状：FX2タイプとSMBタイプ
M2pカードの piggy backとして取り付け
・XIOの拡張16チャネル：M2pAWGに同期してDOデータ出力、トリガなど
非同期信号の入出力

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・BNCコネクタ
・DC駆動オプション
・4/8/16チャネル

・GBitイーサネット
・リモートコントロール
・転送速度：100MB/s
・BNCコネクタ
・24/32/40/48チャネル

4. hybridNETBOX
デジタイザとAWGを同一BOX
Gbitイーサネット接続
hybridNETBOX 80x/81xシリーズ デジタイザ・任意波形発生器（AWG）
・2+2/4+4/8+8チャネル
・分解能：16 ビット・サンプリングレート：40MS/s, 125MS/s
・帯域：20MHz, 70MHz
・データメモリ：512Mサンプル
・デジタイザ：6入力レンジ（±200mV～±10V)
・AWG出力振幅： 81シリーズ ±6V（50Ω負荷の場合）、 ± 12V（1MΩ負荷の場合）
・機能/モード : マルチレコード、Gatedレコード、マルチリプレイ、シーケンスリプレイ、タイムスタンプ
・DC駆動オプション（12V/24V）
・DPG オプション

hybridNETBOX 82xシリーズ デジタイザ・任意波形発生器（AWG）
・2+2/4+4チャネル
・分解能：デジタイザ 14/16ビット、AWG 16 ビット・サンプリングレート：デジタイザ 250MS/s, 500MS/s
AWG 625MS/s, 1.25GS/s
・データメモリ：2Gサンプル
・デジタイザ：6入力レンジ（±200mV～±10V)
・AWG出力振幅：2出力 ±2V（50Ω負荷の場合）、 ± 4V（1MΩ負荷の場合）
4出力 ±2.5V（50Ω負荷の場合）、 ± 5V（1MΩ負荷の場合）
・機能/モード : マルチレコード、Gatedレコード、マルチリプレイ、シーケンスリプレイ、タイムスタンプ
・DPG オプション

5. DI/O
Digital I/Oの機能
DIの機能と特長
FIFOモード
FIFOモーでは、DIとPCメモリ或いはハードディスク間の連続的なデータ転送を行えます。ボード上のメモリを実際のFIFOバッ
ファとし、非常に信頼性の高い転送を実現しています。M2p.7515-x4 (PCI Express x4 Gen1インタフェース）は、最大700MB/sのストリーミング速度、M4i.77xx-x8（PCI Express x８ Gen２インタフェース）は、最大3.4GB/sのストリーミング速度を実現しています。
マルチ レコードモード
モードコノでは、ハードウェアをソフトウェアで再スタートせずに、トリガ毎にデータ収集を可能にします。DIの内蔵メモリは、セグ
メントに分割され、各トリガ毎に、データを記録します。
トリガソース
測定は、信号とは別に設定されたトリガ信号、或いは、プログラムされたパターントリガにより行われます。
さらに、それらのOR 或いはANDでも可能です.。
External クロックサンプリングクロックは、外部信号によっても行う事ができます。この信号は、同期収集のために、内部サンプリングクロックのためのreferenceとしても使用できます。さらに、この信号は、いかなる周波数変更、或いはクロックギャップがあっても影響を受けない(SDRとDDR)の上のプログラマブル・クロック遅れおよび直接サンプリングのステータス状態クロックとしても扱うことができます。
ゲーティド レコード モード
このモードのデータ収集は、外部ゲート信号により制御されます。ゲート信号がプログラムされた値に達した場合に、各ゲートの前後に設定されたデータ数が収集されます。
タイムスタンプ
タイムスタンプは、計測スタートからの時間、計測トリガ、GPSからの受信信号に同期して出力されます。
これにより、異なる位置にあるシステムの収集データを正確な時間関係で測定可能にします。

DOの機能と特長
シングル 出力モード
オンボードメモリのデータを1回だけ再生します。 トリガソースは外部トリガ入力又はソフトウェアトリガです。
リピート 出力モード
オンボードメモリのデータをプログラムされた回数連続或いは、停止コマンドが実行されるまで出力します。
シングルリピート 出力モード
オンボードメモリのデータは 各トリガ後に1回再生します。 トリガソースは外部トリガ入力又はソフトウェアトリガです。
FIFO モード
FIFO（ストリーミングモード）は、カードとPCメモリ間の継続的なデータ転送用に設計されています。 PCI Express x4 Gen1インタフェースは最大700MB/sのストリーミング速度で出力可能です。 M2p.7515-x4 (PCI Express x4 Gen1インタフェース）は、最大700MB/sのストリーミング速度で出力可能です。
マルチ 出力モード
いくつかのトリガ毎に、ハードウェアを再起動せずに高速出力可能です 。 オンボードメモリは、いくつかのセグメントに分割されており、 各セグメントには、異なるデータを含めることが可能です。
ゲーティド 出力モード
外部ゲート信号によって制御されるデータ再生が可能、 データは、ゲート信号がプログラムされたレベルに達した場合にのみ再生します。
シーケンス モード
オンボードメモリを異なる長さのいくつかのデータセグメントに分割可能です。 これらのデータセグメントは、追加のシーケンス
メモリを使用してユーザーが選択した順序でチェーンされます。 このシーケンスメモリでは、各セグメントのループ数をプログラ
ムし、セグメントからセグメントに進むようにトリガ条件を定義できます。 シーケンスモードを使用すると、簡単なソフトウェアコマ
ンドで再生波形を切り替えたり、他のセグメントの再生中に同時にセグメントの波形データを再定義したりすることも可能になります。 トリガ関連およびソフトウェアコマンド関連のすべての機能は、単一のカードでのみ機能します。

5. DI/O
77xxシリーズ 32チャネル ロジックアナライザ
・クロックレート：～720MS/s
・マルチチャネル対応：16～64チャネル/カード（1024チャネル/システム）・機能/モード：シングルショット, マルチレコード, ゲーティドレコード, ストリーミング(FIFO)データ収集

PCIe

・PCIe x8 Gen2・転送速度：3.4GB/s
・同期：Star-Hub 8カード
・2 VHDCIコネクタ
・SCAPPオプション

7515 32チャネル DIO・クロックレート：～125MHz
・マルチチャネル対応：32チャネル/カード X16カード
・機能/モード：DI機能
Single-Shot、マルチレコード、ゲーティド レコード、 Streaming(FIFO)データ収集モード
DO機能
シングル、リピート、シングルリピート、マルチ、ゲーティド、FIFO モード、シーケンス モード
3.3/5V TTL出力

PCIe

・PCIe x4 Gen1
・転送速度：700MB/s
・同期：Star-Hub 8カード
・2 Hiroseコネクタ
・SCAPPオプション

6. ソフトウェア

ソフトウェアドライバは、ハードウェア毎に準備され、最新版はいつでもSPECTRUMのホームページから、自由にダウンロード可能です。
様々な測定タスク用のプログラム例が含まれています。

様々なサンプルソフト例＊

SPECTRUMは、Linuxモジュールをサポートしています。 MATLABは、バージョン7.7以降をサポートしています。
ドライバモジュール及びメイクファイル用のソース
WindowsとLinuxバージョンがサポートされています。
コードが利用可能です。Fedra、Ubuntu、Debian
MATLABドライバーは、SPECTRUMライブラリと多数のサンプなどの32ビットおよび64ビットkernelの最新バージョン ルにアクセスするためのMexファイルのm言語で成り立っていを含む、50以上のLinuxディストリビューション用のます。
対応ドライバモジュールを提供しています。
SBench 6のLinuxバージョンは、完全に機能的なデータ収集およびLinuxの下のストリーミング・アプ
リケーションを可能にします。

LabVIEWドライバは、SPECTRUMのハードウェアに対応しています。それらは、異なる機能を機能ブロックに結合しています。LabVIEWドライバパッケージは、いくつかの異なるダイナミックライブラリとドライバーの使用例を示す
VIから成ります。LabVIEWドライバは、LabVIEW 2015から現バージョンまでの、すべてのLabVIEWをサポートしています。
すべての新製品リリースに伴い、最新版とすぐに照合されます。

6. ソフトウェア
Object-oriented Python package
弊社の 200 種類のテストおよび測定製品すべてで、Python
プログラミングが高速かつ簡単に行えます。新しいオープン
ソース Python パッケージ (“spcm”) は、弊社のすべてのデジ
タイザ、AWG、デジタル I/O 製品向けに特別に設計された高レベルのオブジェクト指向プログラミング (OOP) インターフェ
イスを提供します。完全なソース コードと詳細な例が多数含
まれています。spcm は GitHub で入手可能で、MIT ライセン
スの下で無料で使用できます。

ご依頼先株式会社エレクトロニカIMT事業部〒252-0233
神奈川県相模原市中央区鹿沼台2ｰ11ｰ1ｰ504
Tel, FAX 050-3498-9423
https://www.imt-elk.com/
https://spectrum-instrumentation.com/en