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社区首页 >专栏 >600 就可以买到 NI 500Mhz,2.5Ghz/s,10bit 示波器?(PXIe-5160)

600 就可以买到 NI 500Mhz,2.5Ghz/s,10bit 示波器?(PXIe-5160)

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云深无际
发布2026-01-07 11:30:52
发布2026-01-07 11:30:52
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工程师们喜欢什么?喜欢仪器,今天给大家分享一个奇奇怪怪的方案。需要一个示波器前端,一个 PXIe的盒子,然后需要一个转雷电的线,以及一个 NUC(其实就是小电脑的主机,需要的型号是PXIe-1071+PXIe-8379+PXIe-5160)

只是这个示波器模块便宜( 600),其他的我也知道价格,但是就不报了,我也不商家。

盒子

这个是插槽的盒子
这个是插槽的盒子

这个是插槽的盒子

数据转换器

8379 这个东西 NI 官网没有资料:

但是它长这样
但是它长这样

但是它长这样

作用是:PXIE -8379 (部件编号:782991-01)是一款MXI 控制器,支持通过 PC、笔记本电脑、台式机或机架式控制系统控制 PXI 机箱。PXIE -8379 可创建多机箱 PXI 系统,以实现最佳数据连接和同步。该控制器支持高达 13.7 GB/s 的数据吞吐量,并提供多种铜缆(最长 10 米)和光纤(最长 200 米)选项;PXIE -8379 无需编程即可实现软件透明链路。

PXIE-8379 MXI 控制器提供兼具 PXI 平台性能和优势的远程控制解决方案。此外,PXIE-8379 还支持通过台式电脑、机架式控制器、笔记本电脑或其他 PXI 系统进行高效的机箱控制。PXI 远程控制模块采用 MXIExpress 技术,可在主机和 PXI 机箱/仪器之间建立简单透明的连接。PXIE -8379 MXI 控制器提供多种远程控制选项,适用于需要高速数据吞吐量、长距离布线和主机外形尺寸的应用。MXI-Express 配置支持多个 PXI 机箱之间的数据流传输和通信。多机箱系统支持多种拓扑结构,例如菊花链或星形。此外,PXIE-8379 MXI 控制器多机箱配置允许通过单个控制器管理多个 PXI 机箱。除了主控制器和机箱之外,PXI 配置还具有高吞吐量数据移动,并利用 PCI 快速总线接口和亚纳秒同步以及集成定时和触发功能。

PXIE-8379 MXI 控制器具备多种功能,例如,以点对点方式在机箱分离的仪器之间实现同步和数据流传输。该配置可与台式机或笔记本电脑配合使用。

为了确保远程控制解决方案的兼容性和满足应用需求的能力,请考虑远程控制模块和主机接口组件的多种选择。有三种可行的远程控制方案:布线、数据吞吐量和PC兼容性。PXIE -8379 MXI 控制器通过软件透明链路使用PC或笔记本电脑控制PXI和PXI Express系统。

示波器模块

便宜的是 2 个通道
便宜的是 2 个通道

便宜的是 2 个通道

两个版本
两个版本

两个版本

PXIe-5160(500 MHz 带宽)/PXIe-5162(1.5 GHz 带宽)是基于 SMC 内核的高采样率示波/数字化仪,10-bit 分辨率,支持多记录触发、TClk 同步、以及 PCIe 点到点(P2P)直连数据流;4 通道机型在多通道时会降采样率。

通道数:2 或 4,同时采样

垂直分辨率:10-bit。

最高采样率(内时钟):5160:单/双通道 2.5 GS/s;5162:单通道 5 GS/s;4 通道机型按通道组合降到 1.25–2.5 GS/s(CH0+CH2 可到 2.5 GS/s)。

参数蛮好
参数蛮好

参数蛮好

模拟带宽:5160:500 MHz(50 Ω),1 MΩ 为 300 MHz;5162:1.5 GHz(50 Ω),1 MΩ 为 300 MHz。

输入阻抗:可选 50 Ω / 1 MΩ;前面板额定:50 Ω 路径 5 Vpk MAX、1 MΩ 路径 42 Vpk MAX。

内存:最高 2 GB;多记录模式按记录分配最少 ~256 个 16-bit 样点缓存。

内置噪声滤波20 MHz175 MHz 两档(50 Ω 与 1 MΩ 路径都可用)。

耦合:AC/DC 可选;AC 截止频率见规格书。

触发:模拟沿/滞回(仅作 Reference/Stop 触发),外部 TRIG、PFI、PXI_Trig 等;部分数字触发不走 TDC,无亚采样精度

触发保持(Holdoff):6.4 ns ~ 27.4 s;触发延迟(Delay)最长约 7.38×10⁷ s(≈28 个月)

同步/时钟:内 2.5 GHz 采样时钟锁 10 MHz 参考(板载或 PXI_CLK10/外参);可用外采样时钟;外采样时钟不可导出

P2P 流:PCIe 直连,不经主机内存;多种“相对触发”模式;10-bit 原始二进制不带标定,需要系数换算成电压。

信号链与量程是怎么搭的

前端包含 衰减网络(÷1/÷10/÷100 或 ÷1/÷5)+ AC/DC 耦合 + 可变增益放大器 + 垂直偏置 DAC + 50 Ω/1 MΩ 切换,之后进 10-bit ADC。旁路一路用于触发。数字侧支持整型抽 decimation

信号链
信号链

信号链

输入量程:50 Ω 支持 0.05–5 Vpk-pk;1 MΩ 支持 0.05–50 Vpk-pk。50 Ω 过压保护靠快速检测,瞬态太快可能来不及,所以设量程前先估峰值。

量程
量程

量程

垂直偏置(Vertical Offset):可做“单极性量程”(例如 2 Vpk-pk 量程配 −1 V 偏置 → 测 0…−2 V)。不同量程/阻抗对可加偏置的范围限制不同(如 2 Vpk-pk:50 Ω ±1.5 V;1 MΩ ±5 V;5 Vpk-pk@50 Ω 不允许偏置)。

滤波与耦合

20 MHz 噪声滤波:适合视频/低频信号(主要能量 < 8 MHz),能显著降低通带内噪声;

175 MHz 滤波:适合中频以下、但不需要全带宽的场景;在 API 里通过“Max Input Frequency”参数切换(设为 8 M 启用 20 MHz 滤波)。滤波是限带不是抗混叠,高于设定的频率成分会被抑制但不是“砖墙”。

AC 耦合用于去直流分量,但会牺牲低频幅度平坦;若关心低频/直流,请用 DC 耦合 + 垂直偏置。AC 截止频率见对应规格页。

触发系统与多记录采集

采集状态机包含:Wait for Start → 预触发采样 →(Arm Ref)→ Wait for Reference → 后触发采样 → Record Complete 等。多记录模式下硬件自动重臂,减少软件参与的死区时间。

Reference(Stop)触发等价台式示波器的触发。只有在对应的 “Wait for …” 状态,硬件才对该触发源敏感。

Holdoff 在每个记录上生效(多记录才有意义),用于抑制重复触发或控制触发间隔。范围 6.4 ns–27.4 s

触发延迟 通过增加后触发样点实现,最大约 7.38×10⁷ s。pxie-5160_5162_features_2025-10…2/4 通道机型的触发源略有差异;注意 PFI1/PXI_Trig 等某些数字触发不经过 TDC,达不到亚采样精度。外部 TRIG BNC 是模拟触发,不能被数字化

时钟与同步(内/外采样+参考)

内部 2.5 GHz 采样时钟10 MHz 参考锁相(板载、PXI_CLK10 或从 CLK IN 输入),到 ADC 前/后做分频分配;采样率可整型抽 decimation。

需要“非整分比”速率或与外设共时,可用外部采样时钟(从 CLK IN 送入),并通过时基倍率/分频器细调;外采样时钟不能被导出

参考时钟(通常 10 MHz)可输入/输出,用于 TClk 跨板对齐。pxie-5160_5162_features_2025-10…

路由矩阵(能导出的东西)

可把 Reference/Start/Advance 触发Ready/End of Record/End of Acquisition 事件等路由到 PXI_Trig<0:6> 和 **PFI<0:1>**;参考时钟可从 CLK OUT 导出。样本时钟本机不出口(外采样也不支持导出)。

P2P 直连流(高吞吐系统搭建的关键)

通过 NI-P2P 让设备间 PCIe 直连传输,绕过主机内存/CPU。启用后,所有已使能的通道会以升序交织到 FIFOEndpoint0;“Channels to Stream”必须与使能通道一致。

三种“相对触发”模式

  1. 相对 Start:从起始触发到记录结束;若是 Immediate 触发,P2P 的最早样点会比存入板载内存的更早(两者时间对不上,但都有效)。
  2. 相对 Reference:仅传输参考触发前后指定样点,多记录时连续拼接。
  3. Sync Trigger(配 TClk):为吸收板间触发相位差,多加 2×TClk 的预触发样点。

缩放/标定:P2P 写出的为未缩放的二进制,需用 API 提供的 Scaling/Normalization Coefficients

电压 = Binary * Gain + Offset

归一化后:Voltage = NormalizedBinary × (Range / 2^bits);归一化系数能让二进制端点精确映射到配置的电压量程

后记

去掉这个8877 的一套
去掉这个8877 的一套

去掉这个8877 的一套

这个就是完整一套设备:

上位机
上位机

上位机

当然也是可以编程控制的。

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原始发表:2025-10-13,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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