PXI Express技术详解(完整版)

软件定义的测量：RF与通信测试

按照虚拟仪器方式，PCI或快速PCI总线是作为从仪器到PC的数据总线。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。由于软件定义的测量可以通过支持重新配置仪器以实现各种任务，所以非常有价值。

一个需要利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个通信协议，如802.11g、GSM、GPS和蓝牙等，导致无线设备的测试挑战性和测试成本均急剧增加。以往，需要多个仪器以表征不同通信标准下的设备性能。然而使用多个独立仪器的成本非常高。今天，这种执行软件定义的RF测量的能力可以支持RF仪器的复用，以兼容多种协议的测试。因而，同一台仪器可以与多个不同特性的软件协同使用。用于无线标准兼容测试的仪器复用的一个常见范例，便是手机制造，如下图所示：

如图所示，单个PXI向量信号分析仪捕获对应不同通信标准的不同频率的RF信号。由于通信协议堆栈用软件实现，同一台仪器可以被复用于每一个通信标准。从而，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特征

对于混合信号测试，PXI的另一个技术优势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，并减少了仪器占用空间。这种仪器系统的混合信号方式使得各种测试应用获益匪浅。多通道混合信号ASIC，如数模转换器，便是一个范例。

现代专用集成电路（ASIC）需要满足各种不同信号要求的混合信号输入和输出。按照传统方法，这些设备的自动化测试需要多个工作台仪器，这需要耗费相当大的成本和物理空间。今天，PXI仪器系统提供了一种在单个测试中可以集成多个仪器的单平台解决方案。

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。使用PXI仪器系统，在同一个系统中集成多个PXI仪器可以解决这一测试难题。如下图所示，可以实现多个数字I/O模块的同步，以提供48个满足通道间时间偏移小于1 ns的通道。此外，一个PXI高速数字化仪可以提供100 MS/s的采样率和14-位的精度。结合使用一个低插入损耗的RF开关之后，该测试系统仅需要一个数字化仪。最后，可以使用一个PXI可编程电源，以提供从0V到6V的、120?V精度的电压。一个多通道DAC的参考架构如下所示：

利用PXI模块化仪器，可以利用单个测试系统实现一个混合信号测试平台。测试一个4-通道DAC所需的系统如下所示：

以模块化方式构建的仪器系统可以被重新配置或扩展以满足未来的测试需求。此外，与LabVIEW编程环境的连接支持如THD、SFDR和SINAD等值的测量。在该系统中，通过观察其在电源、电流等各种因素改变时的性能表现，被测设备的特性可以被全面地刻画。