pc - messtechnik - Spectrum GmbH

P C - M E S S T E C H N I K 

PCI 

A/D Wandler Karten 

Transientenrekorder 

High-Speed Datenerfassung 

D/A Wandler Karten 

Arbitrary Waveform Generatoren 

Digital I/O Karten 

Patterngeneratoren 

PXI CompactPCI 

PC-Messtechnik für PCI, PXI und CompactPCI 

PC-Messtechnik für PCI, PXI und CompactPCI

Vorwort der Geschäftsleitung 

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Vorwort der Geschäftsleitung 

Sehr geehrte Kunden, Interessenten und Geschäftspartner, 

seit 1989 ist Spectrum einer der führenden Hersteller von schneller und hochauflösender PC-Messtechnik. Wir liefern 

weltweit Transientenrekorder, Arbitrary Generatoren und Digital I/O Karten für unterschiedliche PC-Plattformen. 

Die jahrelange Erfahrung als Entwickler und Hersteller ist jetzt in die aktuelle dritte Generation von Messkarten eingeflossen, 

die ich Ihnen in dieser Ausgabe des Spectrum Produktprospektes vorstellen möchte. 

Eine breite Palette an neuen PXI- und CompactPCI-Produkten 

Bei diesen Neuentwicklungen haben wir, gestützt auf die Erkenntnisse beim Design unserer erprobten PCI-Karten der 

MI-Serie, modernste Hardware-Technologien einfließen lassen. Auf der Software-Seite bieten wir selbstverständlich 

die gewohnt umfangreichen Treiberbibliotheken und optimalen Anwenderprogramme für die neue Kartengeneration 

an. Wie für alle von uns hergestellten PC-Karten garantieren wir auch für die neue CompactPCI/PXI-Serie eine lange 

Verfügbarkeit. 

Call Center? Nein Danke. Denn guter Service ist uns wichtig! 

Sie erhalten Ihren kostenlosen Support und eingehende Beratung zu allen Produkten dort, wo beides am kompetentesten 

ist: Von unserem Entwicklungs- und Fertigungsstandort in Siek, egal ob Sie telefonisch oder per E-Mail Ihre 

Fragen stellen. 

Auf Ihre Anfragen, Anregungen und Kommentare freuen wir uns sehr. Rufen Sie uns an oder schicken Sie uns eine 

E-Mail! 

Herzliche Grüße 

Ihre 

Gisela Haßler 

Geschäftsführerin 

Inhaltsverzeichnis 

Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 3 

Anwendungsgebiete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 3 

Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 4 

Bussysteme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 7 

Möglichkeiten der Karten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 8 

A/D-Wandler-Karten, Transientenrekorder . . . . . . . . . . . . . .Seite 12 

D/A-Wandler-Karten, Arbitrary Waveform Generatoren . . . .Seite 18 

Digital I/O-Karten, Patterngeneratoren . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 20 

Docking Stations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 22 

Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 22 

Referenzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 23 

Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Seite 23

Anwendungsgebiete: 

Sonar 

Radar 

Laser 

Akustik 

Ultraschall 

LDA/PDA 

Einleitung / Anwendungsgebiete 

Mit einer PC-Messkarte, sei es PCI-, CompactPCI- oder PXI-basierend, wird aus einem Standard-PC ein 

universelles, leistungsfähiges Messgerät. Verglichen mit einem Standalone-Gerät gibt es eine Reihe von 

Vorteilen: 

■ Schnelle Verfügbarkeit der Daten für die Weiterverarbeitung 

■ Großes Angebot an Software 

■ Die Möglichkeit der eigenen Programmierung 

■ Kombination verschiedenster Hardware 

■ Skalierbare Speichergröße 

■ Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis 

Spectrum hat sich auf den Bereich A/D, D/A und Digital I/O mit Abtastraten zwischen 200 kS/s und 

500 MS/s spezialisiert. Schnelle Verstärker und hochwertige Wandler erlauben die Verarbeitung hochfrequenter 

Signale. Durch die großen on-board Speicher können auch schnelle Signale über einen 

langen Zeitraum mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Das im Jahre 2001 vorgestellte und laufend erweiterte 

modulare System bietet verschiedene Vorteile gegenüber bisher erhältlichen Produktlinien: 

■ Große Produktpalette für unterschiedliche PC-Bussysteme 

■ Universeller, einfach zu programmierender Treiber 

■ Standardspeicher bereits 16 MByte 

■ Speicherausbau bis 512 MByte auf der Karte 

■ Kontinuierlicher Datentransfer bis 100 MByte/s über den PCI-Bus 

Natürlich sind die Karten auch in einem komplett installierten System verfügbar. Hier sind Standardsysteme, 

19“ Industriesysteme oder auch mobile PCs erhältlich. Für den Einsatz am Laptop bieten sich 

spezielle Docking Stations an, die bis zu drei PCI-Karten aufnehmen können. 

Produktpalette 

■ A/D 8 Bit von 50 MS/s bis 500 MS/s 



■ A/D 16 Bit von 200 kS/s bis 1 MS/s 

■ D/A 8 Bit mehrkanalig mit 125 MS/s 

■ D/A 14 Bit von 20 MS/s bis 125 MS/s 

■ Digital I/O von 8 bis 64 Bit bis zu 125 MS/s 

■ Patterngenerator 8 bis 32 Bit bis zu 40 MS/s 

■ Docking Stations für PCMCIA 

■ Individuelle Systeme 

Medizintechnik 

Automatisierung 

Produktionstest 

Chiptest 

Forschung und Entwicklung 

Automotive 

Labor 

Spektroskopie 

Qualitätssicherung 

Langzeit-Datenaufzeichnung 

Geräteentwicklung 

Prototypenbau 

und viele mehr 

Einleitung / Anwendungsgebiete 

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Software 

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4 

SBench 

Software 

Windows-Treiber 

Linux 

Bindeglied zwischen dem Anwender und der Hardware ist immer die Software. Die breite Palette der von Spectrum 

unterstützten Software-Pakete erlaubt die Auswahl der verwendeten Software nach eigenen Wünschen und Maßgaben. 

So gibt es für den Anwender drei verschiedene Wege zum Betrieb der High-End Messkarten: 

■ Einfach zu bedienende Windows-Software SBench 

■ Grafische Programmierung mit LabVIEW, Agilent VEE oder DASYLab 

■ Textuelle Programmierung mit C/C++, Basic, Delphi, MATLAB oder LabWindows/CVI 

Der Standard-Treiber ist für verschiedene Betriebssysteme erhältlich und wird jeweils in der selben Weise programmiert, 

so dass ein Umstieg auf ein anderes Betriebssystem ohne große Änderungen im Quelltext zu bewerkstelligen ist. 

Die aktuelle Version von SBench bietet eine komfortable 

Messdatenerfassung unter Windows. Neben der Möglichkeit, 

ohne große Einarbeitungszeit sofort zu messen, bietet SBench 

auch die Freiheit, einfache Messabläufe zu realisieren. Parametrierung 

der Messung, Anzeige und Auswertung der Messwerte, 

Analysefunktionen sowie Datenexport in verschiedene 

Formate sind unter einer einfach zu bedienenden Oberfläche 

vereint. Es werden alle aktuellen Karten von Spectrum 

unterstützt. 

■ Läuft unter Windows 9x/ME/NT/2000/XP 

■ Unterstützt alle aktuellen A/D, D/A und DIO Karten von Spectrum 

■ Anzeige von Analogdaten, Digitaldaten, Frequenzspektren 

■ Import und Export mit integrierter Autosave-Funktion 

■ Echtzeitbetrieb auch mit Signalen im MByte Bereich 

■ Diverse Analysefunktionen wie z.B. FFT, Mittelung, Glättung, 

Signal-Eigenschaften 

Alle Karten werden mit Treibern für Windows 9x/ME/NT/ 

2000/XP ausgeliefert. Die Treiberschnittstelle ist universell für 

alle Karten gültig, so dass bei einem Umstieg auf einen anderen 

Kartentyp nur minimale Änderungen an der Software nötig 

sind. Die unterschiedliche Funktionalität der Karten wird mit 

Hilfe von kartenspezifischen Registern realisiert. Es stehen für 

alle Karten Beispiele für MS Visual C++, MS Visual Basic und 

Borland Delphi zur Verfügung. Dank der einfachen Schnittstelle 

der Treiber ist die Einbindung in andere Hochsprachen oder 

spezielle Messtechnik-Software kein Problem. 

In vielen Gebieten hat sich Linux als eine qualitativ hochwertige 

Alternative zu Windows etabliert, so auch im Bereich der 

Messtechnik. Spectrum liefert seit Jahren alle Produkte mit 

ladbaren Modulen für die gängigen Linux-Distributionen. Aber 

auch andere Linux-Versionen werden unterstützt. Hierzu ist 

der Sourcecode des Treibermoduls mit den entsprechenden 

Makefiles bei Spectrum erhältlich, so dass der Anwender sich 

eine exakt passende Version kompilieren kann.

LabVIEW – die am weitesten verbreitete grafische Programmiersprache 

für Messtechnik-Anwendungen – wird natürlich 

ebenfalls unterstützt. Die LabVIEW Treiber setzen auf den 

erprobten Standard-Treibern von Spectrum auf, fassen die 

einzelnen Funktionen zu Funktionsblöcken zusammen und 

stellen sie unter LabVIEW zur Verfügung. Die Treiber werden 

inklusive der zugrunde liegenden Diagramme ausgeliefert, 

so dass der Anwender die einzelnen Funktionsblöcke nach 

seinen Wünschen anpassen kann. Das LabVIEW Treiber Paket 

besteht aus mehreren dynamischen Bibliotheken (LLBs) 

sowie einigen Beispiel-VIs, die die Benutzung des Treibers 

demonstrieren. 

Für das Mathematikpaket MATLAB ist bei Spectrum ein 

universeller Treiber für alle Karten vorhanden. Unterstützt 

werden alle MATLAB-Versionen ab 5.0. Der MATLAB Treiber 

besteht aus einem Satz DLLs, die die komplette Funktionalität 

der Karten ohne Einschränkung unter MATLAB zur Verfügung 

stellen. Für jede Karte wird ein Programmierbeispiel 

für die MATLAB eigene M-Sprache mitgeliefert, das als Basis 

für eigene Programme genutzt werden kann. 

Für alle aktuellen Karten ist ein Treiber für das Data Acquisition 

System Laboratory DASYLab verfügbar. Die Treiber sind 

vollständig in die Oberfläche des Programms integriert und 

unterstützen in vollem Umfang alle Optionen der Karten. Die 

Parameter der Karte(n) werden in einem eigenen Hardware 

Fenster eingegeben. Dabei werden mehrere Spectrum Karten 

gegenüber DASYLab als eine Messhardware zusammengefasst, 

so dass die Beschränkung von DASYLab auf einen Messkartentreiber 

keine Auswirkungen hat. 

Auch für die grafischen Programmierumgebungen VEE und 

VEEPro aus dem Hause Agilent stehen eigene Treiber für 

die Spectrum Karten zur Verfügung. Die Treiber bestehen aus 

mehreren Funktionsblöcken, die die Funktionalität der 

Standard-Treiber zur Verfügung stellen. Die mitgelieferten 

Beispiele (wie im Bild) können direkt als Stand-Alone Oszilloskop 

Anwendung genutzt werden oder als Basis für eigene 

Programme dienen. 

Software 

LabVIEW 

MATLAB 

DASYLab 

Agilent VEE 

Software 

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Software 

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Software 

LabWindows/CVI 

MS Excel 

FlexPro 

LabWindows/CVI bietet eine einfach zu nutzende Mischung 

aus grafischen Elementen für die Darstellung von Messdaten 

und einem C-Compiler. Für den einfachen Einstieg mit den 

Spectrum Karten sind universelle Beispiele verfügbar, die die 

Einbindung der Standard-Treiber zeigen. 

Ein Standardwerkzeug für die Präsentation und Auswertung 

von Messdaten ist das in fast allen Büros vorhandene 

Microsoft Excel. Neben der Möglichkeit, ASCII-Daten aus 

SBench zu importieren, besteht auch die einfache Möglichkeit, 

die Karten direkt aus VBA unter Excel anzusprechen. Quelltextbeispiele 

hierzu sind verfügbar. 

Mit der Unterstützung von FlexPro durch SBench steht ein 

Analysetool mit großem Funktionsumfang für die Offline- 

Bearbeitung der Messdaten zur Verfügung. Der Export-Filter 

von SBench ermöglicht eine Synthese aus den komfortablen 

Einstellmöglichkeiten und der schnellen Visualisierung von 

SBench und den Analyse- und Dokumentationsfähigkeiten 

von FlexPro.

Der PCI Bus in der heutigen Form wurde 1995 vorgestellt 

und ist heutzutage das am weitesten verbreitete Bussystem 

für PC-Messkarten. Seine weite Verbreitung gerade auch im 

Consumer-Bereich machen den Bus zu einer günstigen 

Plattform für viele Anwendungen. In einem Standard PC 

stehen 3 bis 4 Slots für Messkarten zur Verfügung, während 

spezielle Industrie-PCs mit bis zu 20 Slots erhältlich sind. 

Die Spectrum Karten sind bereits für den universellen Einsatz 

sowohl für Systeme mit 5 V I/O-Spannung als auch für die 

neueren Systeme mit 3,3 V I/O Spannung geeignet, so dass 

hier Zukunftssicherheit besteht. Dank der Abwärtskompatibilität 

des Busses können die Messkarten ebenso in 64 Bit 

PCI Systemen genutzt werden. 

Basierend auf dem CompactPCI 3U Standard wurde die 

speziell für die Messtechnik geschaffene Erweiterung PXI 

(PCI eXtensions for Instrumentation) definiert. Hier sind zusätzliche 

Leitungen speziell für die Bedürfnisse der Messtechnik 

im System vorgesehen. So sind ein hochgenauer 10 MHz 

Referenztakt, ein Star-Trigger sowie ein spezieller Triggerbus 

implementiert. Die Spectrum PXI Produkte unterstützen alle 

diese Erweiterungen. Speziell mit Unterstützung des standardisierten 

Referenztaktes und des Star-Triggers ist die einfache 

Zusammenarbeit mit Produkten anderer Hersteller gewährleistet. 

CompactPCI kombiniert die Vorteile des PCI-Busses mit den 

Bedürfnissen industrieller Anwender. CompactPCI benutzt 

genormte ausgereifte 19“ Technik und bietet dem Anwender 

robuste Systeme für den rauhen Industriealltag. Der robuste 

Stecker verträgt viele Steckzyklen und der spezifizierte 

Luftstrom macht eine definierte Wärmeabfuhr möglich. Die 

Systeme sind in zwei Größen definiert: 6U und 3U. Die 

CompactPCI 6U Versionen der Spectrum Karten entsprechen 

in ihrer Funktionalität vollständig den entsprechenden PCI 

Pendants. 

Bussysteme 

Die Spectrum Karten sind für unterschiedliche PC-Bussysteme erhältlich. Durch den modularen 

Aufbau steht nahezu die komplette Produktpalette für alle drei PCI-basierten Bussysteme 

zur Verfügung. Das erlaubt den Nutzern die Auswahl des für die jeweilige Anwendung am 

besten geeigneten Systems, ohne dabei Kompromisse in der Leistungsfähigkeit eingehen zu 

müssen. 

PCI 

PXI / CompactPCI 3U 

CompactPCI 6U 

Bussysteme 

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Möglichkeiten der Karten 

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Ringbuffer-Betrieb 

FIFO-Modus 

Multiple Recording 

Gated Sampling 


Die Messkarten von Spectrum bieten eine Vielzahl von Optionen, die die Einsatzgebiete der Karten erweitern. 

In die Optionen sind 14 Jahre Erfahrungen in der Branche und ein reger Gedankenaustausch mit Kunden 

geflossen, so dass praxisgerechte Lösungen im Vordergrund stehen. 

Die wichtigsten Möglichkeiten der Karten werden auf den nächsten Seiten vorgestellt. Für weitere Optionen 

oder speziellere Lösungen stehen wir natürlich gerne als Ihr Ansprechpartner bereit. 

Der Ringbuffer-Betrieb ist der Standardmodus aller 

Oszilloskop-Karten. Die Daten werden in einem Ringspeicher 

der Karte abgelegt bis ein Triggerereignis eintritt. Nach dem 

Ereignis werden die im Posttrigger programmierten Werte 

erfasst. Durch die kontinuierliche Aufzeichnung im Ringbuffer 

stehen auch Daten vor dem Triggerereignis zur Verfügung: 

Pretrigger = Memsize – Posttrigger. 

Der FIFO-Modus dient zur kontinuierlichen Übertragung 

von Daten zwischen der Messkarte und dem Hauptspeicher 

des Rechners oder der Festplatte. Die Steuerung der Datenübertragung 

erfolgt automatisch über den Treiber, ausgelöst 

durch Hardware-Interrupts der Karte. Je nach verwendetem 

Rechner sind kontinuierliche Übertragungsraten bis über 

100 MB/s in den Hauptspeicher und über 50 MB/s auf die Festplatte 

erreichbar. Der FIFO-Modus kann sowohl mit Gated 

Sampling als auch mit Multiple Recording kombiniert werden. 

Die Option Multiple Recording erlaubt die Aufnahme 

mehrerer Triggerereignisse, ohne die Hardware dazwischen 

neu starten zu müssen. Damit können sehr schnell hintereinander 

folgende Ereignisse aufgezeichnet werden. Der Speicher 

der Karte wird in mehrere gleich große Segmente unterteilt. 

Jedes Segment wird bei Auftreten eines Triggerereignisses mit 

Daten gefüllt. Im Multiple Recording Modus ist kein Pretrigger 

möglich. Bei einigen Karten kann Multiple Recording mit der 

Option Timestamp kombiniert werden, um die Startzeitpunkte 

der einzelnen Segmente in einen Extra-Speicher zu schreiben. 

Die Option Gated Sampling erlaubt die Aufnahme eines 

Signals – gesteuert über ein externes Gatesignal. Es werden 

nur Daten aufgenommen, wenn das Gatesignal einem 

programmierten Pegel entspricht. Je nach Kartentyp kann 

optional der jeweilige Start- und Endpunkt eines Gatebereichs 

im Datenstrom markiert werden. Bei einigen Karten kann 

Gated Sampling mit der Option Timestamp kombiniert werden, 

um die exakten Start- und Endzeitpunkte der einzelnen 

Gatebereiche in einen Extra-Speicher zu schreiben.

Mit dem Extra I/O Modul stehen zusätzlich 24 digitale I/O 

und 4 analoge Ausgänge auf einem Extra-Stecker zur Verfügung. 

Die Zusatzleitungen sind unabhängig von der restlichen 

Karte und können jederzeit asynchron geschaltet werden. Es 

gibt eine interne Version mit 16 digitalen I/Os und vier Analogausgängen, 

die direkt an der Karte über Flachkabelstecker 

genutzt werden können. 

Applikationsbeispiele: 

■ Programmierung eines externen Vorverstärkers 

■ Kommunikation mit einer Signalquelle 

■ Justierung einer Antenne 

■ Einlesen von erweiterten Statusinformationen von externen Geräten 

■ Auswahl von verschiedenen Testsignalen 

Die Timestamp Option ermöglicht die Speicherung der 

Triggerzeitpunkte relativ zum Beginn der Aufzeichnung, relativ 

zu einem gesetzten Nullpunkt oder extern synchronisiert über 

das Sekundensignal einer Funkuhr bzw. eines GPS Empfängers. 

Hiermit können auch die Aufnahmen von räumlich entfernten 

Systemen miteinander in einen hochgenauen Zeitbezug 

gebracht werden. Die Timestamp Funktion ist als sinnvolle 

Erweiterung zu den Modi Multiple Recording und Gated 

Sampling gedacht, kann aber auch ohne diese Optionen verwendet 

werden. Der Speicher der Timestamp Funktion ist 

als FIFO ausgelegt, so dass auch im FIFO-Modus kontinuierlich 

Zeitstempel ausgelesen werden können. 

Der Sternverteiler ist ein Zusatzmodul, das es erlaubt bis 

zu 16 gleiche oder unterschiedliche Karten phasenstabil zu 

synchronisieren. Ob 2 oder 16 Karten, zwischen den einzelnen 

Kanälen besteht kein Phasenversatz. Über den Sternverteiler 

werden intern Takt- und Trigger-Informationen zwischen den 

Karten ausgetauscht, so dass alle miteinander verbundenen 

Karten mit dem gleichen Takt und Trigger arbeiten. Eine Karte 

wird als Master definiert und generiert den Takt für sich und 

die anderen Karten. Diese Karte oder eine andere Karte generiert 

den Trigger für alle zusammengeschlossenen Karten. 

Die Option Kaskadierung erlaubt es, maximal 4 Karten 

von Spectrum miteinander intern zu synchronisieren, um auf 

einfache Art und Weise ein Mehrkanalsystem aufzubauen. 

Auf dem internen Sync-Bus werden Takt- und Trigger-Informationen 

zwischen den Karten ausgetauscht, so dass alle 

miteinander verbundenen Karten mit dem gleichen Takt und 

Trigger arbeiten. Bei der Synchronisationsoption besteht 

zwischen den einzelnen Karten ein Phasenversatz von etwa 

500 ps. 


Extra I/O 

Timestamp 

Starhub 

Kaskadierung 


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Externer Takt I/O Über eine Buchse kann entweder von einem externen System 

Referenztakt 

Externer Trigger I/O 

Analogtrigger 

Pattern Trigger 


ein Abtasttakt eingespeist werden, der dann für den Betrieb 

der Karte genutzt wird, oder es kann der intern verwendete 

Abtasttakt ausgegeben werden, um externe Geräte auf diesen 

Takt zu synchronisieren. 

Die Möglichkeit, einen vorhandenen hochgenauen externen 

Referenztakt (normalerweise 10 MHz) zuzuführen, ist Voraussetzung 

um die Karte für hochqualitative Messungen mit 

externen Geräten (etwa einer Signalquelle) zu synchronisieren. 

Ebenso ist es möglich, die Genauigkeit der verwendeten 

Samplerate zu erhöhen. Nach Bekanntgabe des eingespeisten 

Referenztaktes erzeugt der Treiber daraus eigenständig den 

gewünschten Abtasttakt. 

Alle Karten können über ein externes TTL-Signal getriggert 

werden. Hierbei kann die positive oder negative Flanke ausgewertet 

werden, auch in Kombination mit einer programmierten 

Pulsbreite. Ebenso ist es möglich, ein intern erkanntes 

Triggerereignis auf eine Ausgangsbuchse zu geben, so dass 

externe Geräte damit gestartet werden können. 

Die Datenerfassungskarten bieten eine breite Palette von 

verschiedensten Analogtriggern. Neben der klassischen 

Überwachung auf Pegel und Flanke, wie man es von einem 

Oszilloskop her kennt, können auch Fensterbereiche überwacht 

werden. Kombinierbar sind die Triggermodi mit einem 

Pulsbreitenzähler, so dass man einfach auf Fehlerbedingungen 

wie zu schmale oder zu breite Pulse triggern kann. Für die 

meisten Triggermodi steht pro Kanal eine eigene Triggererkennung 

zur Verfügung, die sich per ODER Befehl verknüpfen 

läßt. Hiermit kann auf einfache Art und Weise eine 

mehrkanalige Fehlerüberwachung aufgebaut werden. 

Auf den digitalen Aufzeichnungskarten ist ein parametrierbarer 

Patterntrigger implementiert. Für jedes Bit kann individuell 

als Triggerbedingung der Pegel vorgegeben werden oder 

das Bit komplett von der Triggerbearbeitung ausgeschlossen 

werden. In Kombination mit Pulsbreitenzähler und Flankendetektion 

kann der Patterntrigger eine Vielzahl von Ereignissen 

erkennen.

Bei den 14 Bit D/A Karten besteht die Möglichkeit, zusätzliche 

digitale synchrone Ausgangsbits phasenstabil zu den 

Analogdaten auszugeben. Bei der Option stehen zu jedem 14 

Bit D/A Kanal 2 digitale Ausgangsbits zur Verfügung. Die 

Digitaldaten werden dazu gemeinsam mit den Analogdaten 

in 16 Bit breiten Datenwörtern abgelegt. 

Bei den A/D Karten mit 12 und 14 Bit Auflösung besteht die 

Möglichkeit, zusätzliche digitale Eingangsbits synchron und 

phasenstabil zu den Analogdaten aufzuzeichnen. Bei den 

Karten mit 12 Bit Analogauflösung sind hier 4 Digitalbits pro 

Kanal möglich, bei den Karten mit 14 Bit Analogauflösung 

sind hier 2 Digitalbits pro Kanal vorgesehen. Die Daten 

werden gemeinsam mit den Analogdaten in 16 Bit breiten 

Datenwörtern abgelegt. 

Um bei der Analog-Digital-Wandlung den Auflösungsbereich 

des Wandlers möglichst optimal auszunutzen, ist es nötig, das 

physikalisch vorliegende Eingangssignal passend dazu aufzubereiten. 

Die Spectrum Karten bieten hier mit 4 bis 8 per 

Software wählbaren Eingangsbereichen und einem einstellbaren 

Offset vielfältige Einstellmöglichkeiten. Liegt das Nutzsignal 

beispielsweise zwischen –200 mV und 800 mV, ist 

es möglich, diesen Bereich um –300 mV zu verschieben und 

genau passend auf einen Eingangsbereich von ±500 mV 

abzubilden. Durch diese Anpassung steht die maximal mögliche 

Auflösung des A/D Wandlers zur Verfügung. 


Digitalausgänge für D/A-Karten 

Digitaleingänge für A/D-Karten 

Eingangsverstärker 


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A/D-Wandler-Karten, Transientenrekorder 

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8 Bit high-speed Transientenrekorder bis zu 500 MS/s 

Abtastrate pro Kanal Verfügbare Versionen 

1 Kanal 2 Kanäle PCI PXI 3U CompactPCI 6U 

400 MS/s 200 MS/s PCI.248 – – 

500 MS/s 250 MS/s PCI.258 – – 

■ Simultane Aufnahme auf zwei Kanälen 

■ Bis zu 512 MSamples Speicher 

■ Pulsbreitentrigger 


■ 6 Eingangsbereiche von ±100 mV bis ±5 V 

■ Programmierbare 50 Ohm / 1 MOhm Eingangsimpedanz 

Die schnelle Messdatenerfassung für den individuellen Einsatz. 

Hochwertige Verstärker und A/D-Wandler ermöglichen die 

Verarbeitung hochfrequenter Signale. Alle Karten sind mit 

einem eigenen A/D-Wandler und einem eigenen Verstärker 

für jeden Kanal ausgerüstet. Das erlaubt das synchrone 

Abtasten auf allen Kanälen ohne den bei Multiplex-Karten 

üblichen Phasenversatz und das Übersprechen zwischen den 

Kanälen. Im Ringbuffer-Betrieb arbeiten die Karten vollständig 

autark und legen die Daten im karteneigenen Speicher 

ab. Im FIFO-Betrieb wird der on-board Speicher zu einem 

Buffer umfunktioniert und die Daten können kontinuierlich 

ausgelesen werden. 

PCI.258 

Optionen PCI PXI CPCI 

Maximaler Speicher 512 MS – – Speicherausbau in verschiedenen Stufen: 32 / 64 / 256 / 512 MS 

Multiple Recording • – – Speichersegmentierung für schnellste Wiederholraten 

Gated Sampling • – – Durch ein externes Torsignal gesteuerte Aufzeichnung 

✔ enthalten • optional – nicht verfügbar 

Die Kartenoptionen sind auf Seite 8 bis 11 im Detail erläutert

Die Kartenoptionen sind auf Seite 8 bis 11 im Detail erläutert 

8 Bit Datenerfassung mit 50 MS/s bis 200 MS/s Abtastrate 


1 Kanal 2 Kanäle 4 Kanäle PCI PXI 3U CompactPCI 6U 

50 MS/s 50 MS/s MI.2020 MX.2020 MC.2020 

50 MS/s 50 MS/s 50 MS/s MI.2021 – MC.2021 

200 MS/s 100 MS/s MI.2030 MX.2030 MC.2030 


PCI MI.2031 


PXI MX.2030 

■ 2 bis 4 Kanäle 


■ bis 512 MSample Speicher 

■ Programmierbarer Eingangsoffset bis ±400 % 

■ Fenster/Pulsbreitentrigger 


CompactPCI 

MC.2021 


Maximaler Speicher 512 MS 128 MS 512 MS Speicherausbau in verschiedenen Stufen: 16 / 32 / 64 / 128 / 256 / 512 MS 

FIFO-Modus ✔ ✔ ✔ Kontinuierlicher Datentransfer in den PC Speicher bis zu 100 MB/s 

Multiple Recording • • • Speichersegmentierung für schnellste Wiederholraten 

Gated Sampling • • • Durch ein externes Torsignal gesteuerte Aufzeichnung 

Extra I/O • – • Asynchrone Digital I/Os und Analogausgänge zur Ansteuerung externer Geräte 

Timestamp • – • Aufzeichnung der Triggerzeitpunkte in einem Extraspeicher 

Kaskadierung • ✔ • Direkte Synchronisation von bis zu vier Karten 

Star Hub • – • Sternverteiler zur phasengenauen Synchronisation von bis zu 16 Karten 

Externer Takt I/O ✔ ✔ ✔ Takt Ein- und Ausgang zur Synchronisation mit externen Systemen 

Externer Trigger I/O ✔ ✔ ✔ Trigger Ein- und Ausgang zur Synchronisation mit externen Systemen 

Referenztakt ✔ ✔ ✔ Einspeisung eines hochgenauen externen Referenztaktsignals 



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PCI MI.3024 


12 Bit high-speed Transientenrekorder bis zu 200 MS/s 



80 MS/s MI.3010 MX.3010 MC.3010 

40 MS/s 40 MS/s MI.3011 MX.3011 MC.3011 

80 MS/s 40 MS/s MI.3012 MX.3012 MC.3012 



160 MS/s 80 MS/s MI.3015 – MC.3015 


100 MS/s MI.3020 MX.3020 MC.3020 

50 MS/s 50 MS/s MI.3021 MX.3021 MC.3021 

100 MS/s 50 MS/s MI.3022 MX.3022 MC.3022 



200 MS/s 100 MS/s MI.3025 – MC.3025 


60 MS/s 60 MS/s MI.3031 MX.3031 MC.3031 


PXI MX.3031 

■ Schnellste 12 Bit A/D Karte 

■ Breite Palette verschiedener Modelle 

■ Simultane Aufnahme auf allen Kanälen 


■ Bis 256 MSample Speicher 

■ Programmierbarer Eingangsoffset bis ±100% 


CompactPCI 

MC.3023 













Sync Digitaleingänge • • • Synchrone Digitaleingänge, pro Analogkanal 4 Bit 




Synchrone 8 Kanal 12 Bit Datenerfassung mit 1 MS/s bis 25 MS/s 


1 Kanal 2 Kanäle 4 Kanäle 8 Kanäle PCI PXI 3U CompactPCI 6U 

1 MS/s 1 MS/s MI.3110 MX.3110 MC.3110 

1 MS/s 1 MS/s 1 MS/s MI.3111 MX.3111 MC.3111 

1 MS/s 1 MS/s 1 MS/s 1 MS/s MI.3112 – MC.3112 

10 MS/s 10 MS/s MI.3120 MX.3120 MC.3120 



25 MS/s 25 MS/s MI.3130 MX.3130 MC.3130 



PCI MI.3112 


PXI MX.3131 

■ Bis zu 128 synchrone Kanäle mit Synchronisation möglich 

■ Bis 256 MSample on-board Speicher 



■ Fenster- und Pulsbreitentrigger 


CompactPCI 

MC.3132 
















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14 Bit 20 MS/s und 50 MS/s Transientenrekorder 



20 MS/s MI.4020 MX.4020 MC.4020 

20 MS/s 20 MS/s MI.4021 MX.4021 MC.4021 


50 MS/s MI.4030 MX.4030 MC.4030 

50 MS/s 50 MS/s MI.4031 MX.4031 MC.4031 


PCI MI.4032 


PXI MX.4031 

■ Hoher Dynamikbereich 

■ Bis 256 MSample on-board Speicher 



■ Fenster- und Pulsbreitentrigger 


CompactPCI 

MC.4022 

















Hochgenaue synchrone 16 Bit A/D Wandlung bis 1 MS/s 



200 kS/s 200 kS/s MI.4520 MX.4520 MC.4520 

200 kS/s 200 kS/s 200 kS/s MI.4521 – MC.4521 

500 kS/s 500 kS/s MI.4530 MX.4530 MC.4530 

500 kS/s 500 kS/s 500 kS/s MI.4531 – MC.4531 

1 MS/s 1 MS/s MI.4540 MX.4540 MC.4540 


PCI MI.4541 


■ Simultane Aufnahme auf allen Kanälen 

■ 4 Eingangsbereiche von ±1 V bis ±10 V 

■ Differentiell / Single-Ended umschaltbar 

■ Programmierbarer Eingangsoffset ±100 % 

PXI MX.4530 

CompactPCI 

MC.4531 















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17

D/A-Wandler-Karten, Arbitrary Waveform Generatoren 

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18 


Vielkanalige schnelle 8 Bit Generatorkarte mit 125 MS/s 

Ausgaberate pro Kanal Verfügbare Versionen 


125 MS/s 125 MS/s MI.6110 MX.6110 MC.6110 


PCI MI.6110 

■ Simultane Ausgabe auf allen Kanälen 

■ 4 Kanäle mit 125 MS/s 

■ Ausgangsspannung bis ±3 V in 50 Ohm 


■ Offset und Amplitude per Software einstellbar 

■ Pro Kanal drei Filter mit unterscheidlicher Grenzfrequenz 

Die Arbitrary Waveform Generatoren geben eine beliebige 

im Speicher abgelegte Wellenform aus. Dies kann eine 

selbst berechnete oder eine vorher mit einer A/D-Karte aufgezeichnete 

Wellenform sein. Für jeden Kanal ist dabei ein 

eigener Ausgangsverstärker vorhanden, so dass Offset und 

Amplitude separat programmiert werden können. Zur 

Glättung der Wellenform sind pro Kanal mehrere schaltbare 

Filter vorhanden. Die Daten können im on-board Speicher 

abgelegt werden oder im FIFO-Modus kontinuierlich vom 

Rechner nachgeladen werden. 

PXI MX.6110 

CompactPCI 

MC.6111 



FIFO-Modus ✔ ✔ ✔ Kontinuierlicher Datentransfer aus dem PC Speicher bis zu 100 MB/s 


Gated Sampling • • • Durch ein externes Torsignal gesteuerte Ausgabe 










Hochauflösende 14 Bit Generatorkarte mit bis zu 125 MS/s 

Ausgaberate pro Kanal Verfügbare Versionen 


20 MS/s 20 MS/s MI.6011 MX.6011 MC.6011 

20 MS/s 20 MS/S 20 MS/s MI.6012 – MC.6012 

60 MS/s 60 MS/S MI.6021 MX.6021 MC.6021 


125 MS/s MI.6030 MX.6030 MC.6030 

125 MS/s 125 MS/s MI.6031 – MC.6031 

125 MS/s 60 MS/s MI.6033 MX.6033 MC.6033 

125 MS/s 125 MS/s 60 MS/S MI.6034 – MC.6034 

PCI MI.6033 


PXI MX.6033 

■ Simultane Ausgabe auf allen Kanälen 

■ Ausgangsspannung bis ±3 V in 50 Ohm 


■ Offset und Amplitude per Software einstellbar 

■ Hohe Vertikalauflösung 

■ Pro Kanal drei Filter mit unterscheidlicher Grenzfrequenz 

CompactPCI 

MC.6034 












Sync Digitalausgänge • • • Synchrone Digitalausgänge, pro Analogkanal 2 Bit 



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19

Digital I/O-Karten, Patterngeneratoren 

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20 


Patterngenerator mit programmierbaren Pegeln 

Ausgaberate pro Bit Verfügbare Versionen 

8 Bit 16 Bit 32 Bit PCI PXI 3U CompactPCI 6U 

10 MS/s 10 MS/s MI.7210 MX.7210 MC.7210 


40 MS/s 40 MS/s MI.7220 MX.7220 MC.7220 


PCI MI.7210 

■ High- und Low-Pegel zwischen –2 V und +10 V programmierbar 

■ Hardwaregesteuerte differentielle Ausgabe möglich 

■ Pegel individuell für je 4 Bit programmierbar 

■ Ausgänge einzeln abschaltbar 

■ Kann 110 Ohm Terminierung treiben 

■ Bis 512 MByte on-board Speicher 

Die schnellen Digital I/O Karten können als Patterngenerator 

oder zur Aufzeichnung von digitalen Signalen eingesetzt 

werden. Der große on-board Speicher sowie der schnelle 

FIFO-Modus erlauben die Ausgabe/Aufzeichnung von langen 

Datenströmen. Über eine spezielle Taktaufbereitung wird 

der Phasenversatz zu externen Taktsignalen minimiert. 

PXI MX.7210 

CompactPCI 

MC.7211 


Maximaler Speicher 512 MB 128 MB 512 MB Speicherausbau in verschiedenen Stufen: 16 / 32 / 64 / 128 / 256 / 512 MB 













Universelle schnelle Digital I/O Karte mit bis zu 64 Bit und bis zu 125 MS/s 

Abtastrate pro Bit Verfügbare Versionen 

8 Bit 16 Bit 32 Bit 64 Bit PCI PXI 3U CompactPCI 6U 

125 MS/s 125 MS/s MI.7010 MX.7010 MC.7010 




PCI MI.7010 

■ Bis zu 64 synchrone Bits 

■ 3,3 V und 5 V TTL kompatible I/Os 

■ Bis 512 MByte Speicher 

■ Schaltbare 110 Ohm Terminierung 

■ Pattern-/Edge-/Pulsbreitentrigger 

■ Kann 110 Ohm Terminierung treiben 


PXI MX.7010 

CompactPCI 

MC.7020 


Maximaler Speicher 512 MB 128 MB 512 MB Speicherausbau in verschiedenen Stufen: 16 / 32 / 64 / 128 / 256 / 512 MB 

FIFO-Modus ✔ ✔ ✔ Kontinuierlicher Datentransfer aus/in PC Speicher bis zu 100 MB/s 


Gated Sampling • • • Durch ein externes Torsignal gesteuerte Aufzeichnung/Ausgabe 









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Docking Stations · Systeme 

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Docking Stations · Systeme 

Docking Stations – Mobiler Einsatz am Laptop 

■ Völlig transparente Anbindung am Laptop 

■ Kompatibel zu Windows 98/ME/NT/2000/XP 

■ Platz für ein oder drei PCI-Karten 

■ Hot-Plugging 

Systeme 

■ PC-Systeme individuell zusammengestellt mit zusätzlicher Kühlung 

■ 19“ Industriesysteme mit bis zu 20 freien Steckplätzen 

■ Portable Systeme für den mobilen Einsatz 

■ CompactPCI 6U basierte Systeme auch in extra flacher Bauform 

■ PXI-Systeme 

■ Spezielle RAID-Systeme für schnelles Disk-Streaming 

Mit der Serie von PCI Docking Stations erweitert sich die 

Anwendungsbandbreite der Spectrum Karten. Dazu zählen 

der gemeinsame Einsatz eines Aufzeichnungssystems im 

Servicebereich genauso wie die Datenaufzeichnung im Fahrversuch. 

Die Messkarten stecken in einer externen Docking 

Station, die über die integrierte PC-Card/Cardbus Schnittstelle 

völlig transparent mit dem Notebook verbunden 

wird. Für eine ordnungsgemäße Kühlung der Messkarten 

ist durch die integrierten Lüfter bereits gesorgt. Einsetzbar 

sind alle PCI Karten von Spectrum unter Windows 98/ME/ 

NT/2000/XP. 

Die Stromversorgung erfolgt über ein mitgeliefertes Netzteil, 

einen speziellen CAR-Adapter für den Anschluss an 

einen Zigarettenanzünder oder völlig autonom mit einem 

internen Akku. Natürlich unterstützt der Spectrum Treiber 

unter allen Betriebssystemen das Hot-Plugging. So kann das 

externe Messsystem bei Bedarf während des Betriebes 

eingesteckt werden. 

Spectrum stellt auch für Sie ein komplett installiertes und 

getestetes System mit optimal angepasster Hard- und Software 

zusammen. Dann sind Unverträglichkeiten einzelner 

Komponenten ausgeschlossen, für ausreichende Kühlung ist 

gesorgt, die Software ist installiert – Sie brauchen nur noch 

einzuschalten. 

Wir bieten keine Fertigsysteme von der Stange, sondern 

erstellen mit Ihnen zusammen ein System, das genau Ihren 

Bedürfnissen entspricht. Dabei bieten wir eine breite Palette 

von verschiedenen Realisierungsmöglichkeiten an. 

Die interne Synchronisation der Karten bietet die Möglichkeit 

Systeme mit bis zu 128 Analogkanälen aufzubauen. 

Natürlich sind hier auch gemischte synchrone Systeme mit 

analogen und digitalen Eingängen sowie analogen und 

digitalen Ausgängen möglich.

Herausgeber 

Spectrum Systementwicklung 

Microelectronic GmbH 

Bültbek 26, 22962 Siek, Deutschland 

Telefon: +49 (0)4107-8886-0 

Fax: +49 (0)4107-8886-66 

E-Mail: info@spec.de 

Internet: www.spec.de 

Marken / registered trademarks / Geschäftsabzeichen 

Microsoft, Visual C++, Visual Basic, Windows, 

Windows 98, Windows 2000, Windows NT und 

Windows XP sind Marken/registered trademarks und/ 

oder Geschäftsabzeichen von Microsoft Corporation. 

LabVIEW, DASYLab, Diadem und LabWindows/CVI 

sind Marken/registered trademarks und/oder Geschäftsabzeichen 

von National Instruments Corporation. 

MATLAB ist eine Marke/registered trademark von The 

Mathworks, Inc. 

Agilent VEE, VEE Pro und VEE OneLab sind Marken/ 

registered trademarks und/oder Geschäftsabzeichen von 

Agilent Technologies, Inc. 

SBench ist eine Marke/registered trademark von 

Spectrum Systementwicklung Microelectronic GmbH. 

Referenzen / Impressum 

Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie 

Änderungen und Copyright 

Anpassungen der Produkte, die 

durch die technische Entwicklung 

notwendig sind sowie Änderungen 

behalten wir uns ausdrücklich vor. 

Für fehlerhafte Angaben und 

Druckfehler wird keine Haftung 

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GmbH. Nachdruck und Vervielfältigung 

sind nur mit vorheriger 

schriftlicher Genehmigung zulässig. 

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23

Service 

Service 

www.spec.de – Umfangreicher Homepage-Service 

Auf unserer Homepage können Sie sich rund um die Uhr über Hardware, Software, Zubehör 

und neue Produkte informieren. Dazu steht Ihnen eine Volltext- und Parametersuche zur 

Verfügung. 

Sie können aktuell zugreifen auf: 

■ Datenblätter 

■ Handbücher 

■ Software SBench 

■ Treiber 

■ Application Notes 

■ Informationen über Produktneuheiten 

■ Informationen über erweiterte Funktionalität von Hard- und Software 

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