HDAWG
750 MHz 任意波形発生器
- 2.4 GSa/s、16ビット、最大750 MHzの信号帯域
- 5 V pp 最大振幅
- 最大144出力チャネルまで拡張可能（PQSC※によるマルチデバイス同期動作時）
- 高いチャネル密度
- トリガー入力から出力までの遅延は最短50 ns
- マルチ周波数での高度なデジタル変調
- LabOne® AWG シーケンサと言語コンパイラ、および「LabOne Q」による先進的なプログラミング環境
- コマンドテーブル機能による、超低レイテンシかつ高効率なリアルタイム制御
概要
Zurich Instruments社の HDAWG マルチチャネル任意波形発生器（AWG）は、このクラスでは最高レベルのチャネル密度を実現し、最大750 MHz帯域までの高度な信号生成に対応しています。 HDAWGには、4または8個のDCカップリング、シングルエンド アナログ出力チャネルが搭載され、16ビットの優れた垂直分解能を実現します（マーカー不使用時）。 出力は、広帯域かつ低ノイズなパフォーマンスが可能な Directモードと、信号振幅を最大5 Vppまで引き上げる Amplifiedモードの間で、チャネルごとに個別切り替えが可能です。 また、各チャネルは高精度なセットアップ同期を可能にするマーカー出力（SMA端子）を備えています。
最新のプログラミングコンセプトを採用したコントロールソフトウェア「LabOne®」は、使いやすい関数発生器を備え、AWGのパフォーマンスと柔軟性を最大限に引き出します。 プラットフォームに依存しない LabOne ユーザーインターフェース（UI）に加え、量子コンピューティング実験のハイレベルプログラミングに最適な「LabOne Q」ソフトウェアフレームワーク、そしてPython、C、MATLAB®、LabVIEW™、.NET向けAPIを提供しており、既存の制御環境への簡単な自動測定の導入と、迅速なシステム統合を可能にします。
アプリケーション
量子コンピューティング
量子ビットの制御からリアルタイムフィードバックまで、量子コンピューティングに求められるさまざまなアプリケーションに対応します。
- シングルおよびマルチ量子ビットのゲート操作によるコヒーレント制御
- プレコンペンセーションによる磁束パルスおよびゲート電圧パルスの生成
- エラー訂正に対応するリアルタイム ・ 低レイテンシ ・ グローバルフィードバック
対応する量子ビット
さまざまな量子ビット方式に対応し、幅広い研究 ・ 開発用途で利用できます。
- 超伝導量子ビット（トランスモン、フラクソニウムなど）
- スピン量子ビット
- カラーセンター（NV、SiVなど）
その他のアプリケーション
量子コンピューティング以外にも、幅広い高周波 ・ 高精度計測アプリケーションに対応します。
- NMRおよびEPR分光法
- レーダーおよびLiDAR
- 半導体検査
オプション
HDAWG-CNT： パルスカウンターオプション
HDAWGにパルスカウンター機能を追加し、高速パルス信号の計測 ・ 解析に対応します。 LabOne®との連携により、カウントデータの取得から解析まで効率的に行えます。
- 4または8カウンターモジュール
- 調整可能なしきい値を備えた、4または8入力チャネル
- 最大300 MHzのカウントレート
- フリーラン、ゲーテッド、ゲーテッドフリーラン、時間タグ付けの4つの計測モード
- 2つのカウンターモジュールによるバックグラウンド除去
- LabOne®によるカウンタデータの解析
HDAWG-MF： マルチ周波数オプション
1台で複数の周波数を同時に扱えるため、多周波信号の生成や高度な変調アプリケーションに適しています。
- AWGチャネルペアごとに、4基のデジタル発振器（標準は1基）
- 最大750 MHzの周波数帯域
- デジタルI/Q、位相、振幅、周波数に対応した出力加算機能
- キャリアごとに独立したエンベロープ制御に対応
HDAWG-ME： メモリ拡張オプション
波形メモリを拡張し、長時間波形や大規模シーケンスの生成に対応します。
- 波形メモリを64 MSa/チャネルから500 MSa/チャネルへ拡張
- 他のオプションと組み合わせて利用可能
HDAWG-PC： リアルタイムプレコンペンセーションオプション
波形歪みをリアルタイムで補正し、信号品質の向上をサポートします。
主な特長
- リアルタイム波形処理によるIn-situ調整
- ハイパス補正
- 8段の指数フィルターによるオーバーシュート / アンダーシュート補正
- 反射 ・ 定在波によるバウンス補正
- コンボリューション長30 nsのプログラマブルFIRフィルター
- AWGシーケンス命令によるフィルターリセット
- プレコンペンセーションシミュレータ
- レイテンシ計算機能
仕様
| チャネル数 | 4（HDAWG4） / 8（HDAWG8） |
|---|---|
| 垂直分解能 | 16ビット |
| 波形メモリ | 64 MSa/チャネル（500 MSa/チャネル： HDAWG-MEオプション） |
| サンプリングレート | 100 MSa/s～2.4 GSa/s |
| 周波数帯域 | 最大750 MHz（Directモード） |
| 出力モード | Amplifiedモード / Directモード |
| 出力インピーダンス | 50 Ω |
| 波形出力 | SMA（シングルエンド） |
|---|---|
| シーケンサ機能 | 波形再生、条件付き分岐、繰り返し制御、リアルタイム周波数 ・ 位相変更 |
| トリガー入力 | SMA、最大300 MHz対応 |
| デジタルI/O | 32ビット DIO（VHDCI 68ピン） |
| ホスト接続 | Gigabit Ethernet、USB 3.0 |
| 外形寸法 | 43.0 x 23.2 x 10.2 cm、19インチラックに対応 |
| 重量 | 4.6 kg |
FAQ よくある質問
Q1ハードウェア設定に種類はありますか？
はい。 設定には2種類あります。 1つは4チャネル、もう1つは8チャネルモードです（HDAWG4とHDAWG8）。
HDAWG4をHDAWG8にアップグレードすることはできないため、2つのモデルのアップグレードオプションは互換性がありません。
つまり、HDAWG4-FG関数発生器を HDAWG8にインストールできませんし、その逆もできません。
Q2HDAWGの操作にコンピューターは必要ですか？
はい。 この機器は、USB 3.0または1GbE経由で接続したコンピューターで操作します。
コンピューターが波形とシーケンスデータをAWGにアップロードします。
AWGが始動すると、自動的に信号を生成し、その後コンピューターによって大きく異なることはなくなります。
Q3制御ソフトウェアはどのようにインストールおよび更新したらよいですか？
LabOneソフトウェアは、「ソフトウェアダウンロードセンター※」を自由にご利用いただけます。
LabOneソフトウェアは、ワンクリックユーティリティとして、この機器ファームウェアの更新も行います。
Q4HDAWGには、どのくらいの数のマーカーがありますか？ また、どのようにアクセスしたらよいですか？
HDAWGには、チャネルごとに2つのマーカー（合計8/16）があるものと、チャネルごとに1つのSMAマーカーコネクターがあるものがあります（合計4/8）。
すべてのマーカーを同時に出力するため、裏面パネルの32ビットDIOコネクターにもルーティングできます。
両マーカーは、出力の16ビット分解能を下げることなく、使用することができます。
Q54（8）トリガー入力コネクターはどのように使用するのですか？
HDAWGには、ほかのAWGの簡易トリガーモードを超えたトリガー可能性があり、また、HDAWG-CNTパルスカウンターオプションに関連したパルス計数機能があります。 HDAWGには、チャネルペア（1と2、3と4、5と6、7と8）のプログラミングが可能で、完全独立したAWG機器として作動できるモードがあり、特に、これらは個別トリガーが可能です。
ほかにも例えば、1つのシーケンスプログラムが数個のトリガー入力を、ラインとフレームトリガー入力として受け入れることができ、トリガー状態をシーケンスブランチングの入力として使用することができます。
Q6複数のHDAWG機器の同期化は可能ですか？
はい。 複数機器同期化（MDS）機能が、最大8のHDAWGsサンプル精度の信号タイミングを自動調節します。
また、シングルユーザーインターフェースとシーケンスプログラムを制御使用して、HDAWGスタックの全チャネルを制御することができます。
同期化は、この機器裏面のMDSコネクター上で、トリガー信号の双方向交換に依存しています。
Q7この機器をZurich Instruments社から直接ではなく、地域のパートナーから購入する場合、どのようなサポートが受けられますか？
ユーザーはすべて、購入場所には関係なくZurich Instruments社の専門家のサポートが受けられます。
各地域の販売パートナーがいる場合は、各地域の言語で同レベルのサポートが受けられます。
サポートの延長、機器較正またはサービスについての詳細は、サポートページを参照してください。
Q8HDAWGのプログラミングは、ほかのAWGsとどのように違いますか？ HDAWGは何語を使用してプログラミングするのですか？
LabOne AWGシーケンサは、読み書きが自然なC- （別称 seqC-）から派生した高レベル言語を使用しています。
多くのAWGsでは依然一般的に使用されているマシン指示テーブルとしてシーケンスを積み上げている従来型の方法と比べ、現在の状況をより明確に理解することができます。 LabOneシーケンサ言語には、統合型波形発生ツールが付いており、シーケンスエディターで、必要な箇所に波形を簡単に定義できます。
このタスクを別の波形発生ツールや、MATLAB®などのサードパーティソフトウェアに分割する必要はありません。 コード完了やデバッグメッセージなどのエディター機能で、新規ユーザーにも学習が速やかで便利です。
Q9HDAWGの振幅変調機能のメリットをどのように活かすことができますか？
時間がかかる波形アップロードが格段に高速となり、正弦搬送波で信号を使用する場合に、シーケンス定義と変更全体が簡単になります。
これは振幅変調で、搬送波がプログラミングされた波形と独立したものになるためです。
これで搬送波パラメーター（周波数、位相、振幅、オフセット）は、マウスを数回クリックするだけで調節可能になります。
Q10HDAWGユーザーレジスタのメリットをどのように活かすことができますか？
パターン生成の柔軟性が向上します。
ユーザーレジスタで、可変遅延が促進され、特定波形の選択や、DIOインターフェース上の出力値の変更の指数の役割を持ちます。
ユーザーインターフェースから手動で変更または自動スイープを実行できます。
Q11HDAWGはシーケンスブランチングをサポートしていますか？
はい。 シーケンスブランチを取り込む場合は、LabOneシーケンスプログラムに「if」ステートメントを使用するだけです。
Q12LabOne AWGシーケンサでは、どの種類の波形を生成できますか？
一般的な波形（ブラックマン、ガウス、チャープ、正弦、正方形、sinc、DRAG、その他）をシーケンサコマンドで使用できます。
また、波形を追加、乗算、カット、連結および計量し、ループ反復を使用して体系的な連続波形を生成することもできます。
例えば、お持ちの波形データを、CSVファイルをユーザーインターフェースにドラッグ＆ドロップして、簡単にインポートできます。
Q13ボックスの内容はどのようなものですか？
国別の電源ケーブル、USB 3.0ケーブル、1GbEケーブルやクイックスタートガイドの複写版が付属しています。
Q14AWGは振幅変調（AM）、周波数変調（FM）、位相変調（PM）および両側波帯変調（DSB）をサポートしていますか？
HDAWGは、設定なしでAMをサポートしています。
HDAWG-MF多周波数オプションは、内部で加算された2つの直角位相チャネルをベースにした直交変調を可能にします。
この技法により、FM、PM、または DSBを含む、任意変調スキームの実現が可能です。
Q15AWGを既存の制御ソフトウェアに統合できますか？
カスタムのMATLAB®、LabVIEW®、Python、.NET、またはCソフトウェアを使用している場合、LabOne APIを使用すれば簡単に統合できます。
また、LabOneグラフィックユーザーインターフェースでは、コマンドログ機能から所定の機器設定により、適切なAPIコマンドを探し出すことができます。
Q16HDAWGは、どのように他のベンダーとAWGおよびデイタイザと同期したらよいですか？
HDAWGに付いている、2基以上の機器の信号発生を同期化する標準のトリガー入出力機能をご利用ください。
Q17HDAWGには、UHFAWGのようにオシロスコープやスペクトラムアナライザが内蔵されていますか？
いいえ。 HDAWGにはアナログ信号入力がなく、単に信号生成機器です。
ただし、HDAWG-CNTオプションが付いたパルス計数機能は例外です。
Q18スコープ上に記録した波形はインポートできますか？
CSV（コンマ区切り値）ファイル形式の波形データは、HDAWGに、LabOneユーザーインターフェースでドラッグ＆ドロップするなどして簡単にアップロードできます。
解決しない場合は、以下のご相談 ・ お問合せフォームよりご連絡ください。
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