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USER`S MANUAL 16ビット差動8/シングル16点PIR付FIFO内蔵DMA

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USER`S MANUAL 16ビット差動8/シングル16点PIR付FIFO内蔵DMA
AZI-3155
USER’S
MANUAL
16ビット差動8/シングル16点PIR付FIFO内蔵DMA対応高機能AD変換ボード
(32Kサンプル点)
98AD16N16WF3−157X
(初版
1996.7)
AZI−3155
AZI-3155
目次
3.接続方法
3.1
3.2
3.4
2
外 部 信 号 の 接 続 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
■アナログ入力信号の接続例(シングルエンド入力) ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
■アナログ入力信号の接続例(差動入力) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3
■外部クロック使用時の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4
■外部トリガ使用時の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4
■1件のサンプリング使用時の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5
■アナログトリガ出力使用時の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5
■汎用入力の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
■汎用出力の接続例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
外 部 配 線 時 の 注 意 事 項 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6
コ ネ ク タ 仕 様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8
■コネクタピンアサインメントおよび信号名<CN1> ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8
■コネクタ信号説明 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9
■等価回路 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11
4.スイッチ類の説明
4.1
4.2
12
各部名称
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■上面(工場出荷時設定) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
各スイッチの機能
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■I/Oポートアドレス設定(RSW1∼3) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■ボード番号設定(RSW4)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■パソコンからのリセット信号設定(JP1) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■外部電源出力(JP90,91,92) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■ADコンバータのリファレンス調整(VR6,TP2,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■入力アンプのオフセット調整(VR5,13,14,TP1,9,10,TPCOM) ・・・・・・・・・・・
■差動アンプ調整(VR3,4,TP1,11,12,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■ゲインアンプのゲイン調整(VR1,2,17,TP1,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■ADコンバータのオフセット調整(VR5) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■ADコンバータのゲイン調整(VR6) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■アナログトリガのオフセット調整(VR10,12,TP5,7,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・
■アナログトリガのゲイン調整(VR9,11,TP5,7,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・・・・・・
■アナログトリガのヒステリシス調整(VR15,16) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■外部リファレンス出力調整(VR7,8,TP3,4,TPCOM) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
20
6.仕様
6.1
6.2
6.3
12
12
13
13
14
14
15
15
15
16
16
16
17
17
17
18
19
こ の ボ ー ド の 概 要 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
■機能と特長 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
ハ ー ド ウ ェ ア 仕 様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
付 属 ソ フ ト ウ ェ ア 仕 様 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
1
20
20
21
22
AZI-3155
● アナログ信号の入力は、入力保護電圧(Vp)を瞬時でも超えないようにしてください。
Vp以上の入力は、故障や発熱の原因となります。
【シングルエンド入力時】
Vp:入力保護電圧
ボードの電源ON時
-35V∼+35V
ボードの電源OFF時 -20V∼+20V
を超える電圧を、COM(-)-AIN(+)間に、
印加しないでください。
【差動入力時】
Vp:入力保護電圧
ボードの電源ON時
-35V∼+35V
ボードの電源OFF時 -20V∼+20V
を超える電圧を、COM-AIN(+)または
COM-AIN(-)間に、印加しないでくださ
い。
● 外部回路への供給電源(±15V,±5V)を利用する場合には最大負荷電流を超えないように
注意してください。
最大負荷電流を超えて使用すると、故障や発熱の原因となります。
REF(+5V)
最大負荷電流2mA
REF(-5V)
〃
〃
+ 5V
〃
100mA
+15V
〃
10mA
-15V
〃
10mA
電源出力短絡(ショート)は故障の原因となります。短絡は、内部回路動作に影響を与え
ます。
● 出力信号同士(ATRG OUT,OUT1/2,REF(+5V),REF(-5V),+5V,+15V,-15V)の接続は行わ
ないでください。故障の原因となります。
● 入力信号(EXCLK IN,EXINT IN,EXTRG IN,IN1/2)に、0∼+5V以外の電圧を入力しないで
ください。故障の原因となります。
● パソコンまたは外部機器の電源を入れたまま、外部接続コネクタの着脱はしないでくださ
い。故障や誤動作の原因となります。
ESIAシリーズコネクタピン番号について
ESIAシリーズでは、アンフェノール型コネクタ,ハーフピッチ型コネクタ共にコネクタのピン番号を
すべて統一しております。これによりESIAシリーズ全体(ボード,ケーブル,端子台)の標準化を行い、
より使いやすい製品にしています。
●アンフェノール型ピン番号(ボード側)
●ハーフピッチ型ピン番号(ボード側)
2
AZI-3155
デ ジ タ ル ( A T R G OUT,EXCLK IN,EXINT IN,EXTRG I N , I N 1 / 2 , O U T 1 / 2 , + 5 V ) 信 号 を 使 用 す る 場 合 は
接続ケーブルを1.5m以下にしてください。
デジタル信号に、スイッチ,リレーなどのメカニカル接点を接続すると、チャタリングによって誤
動作する場合があります。
アナログ入力接続ケーブルがノイズを受けることにより、正常な変換データが取り込めない場合が
あります。
このため、接続ケーブルはできるだけ短くするかシールドケーブルを使用し、ノイズの発生源(モ
ータなどの動力源,およびその配線)から離してご使用ください。
3 .1
外部信号の接続
外部入出力信号はボード面のアンフェノールコネクタに接続します。
以下に各々の接続例を示します。
■ アナログ入力信号の接続例(シングルエンド入力)
アナログ入力信号をシングルエンド入力方式にてチャンネル 1 に接続し、 AD 変換する場合の接続例
を示します。
■ アナログ入力信号の接続例(差動入力)
アナログ入力信号を差動入力方式にてチャンネル 1 に接続し、 AD 変換する場合の接続例を示します。
3
AZI-3155
■ 外部クロック使用時の接続例
EXCLK IN に入力されるクロック信号に同期して、チャンネル 1 のアナログ入力信号を AD 変換する場
合の接続例を示します。
■ 外部トリガ使用時の接続例
サンプリングトリガ条件に、外部トリガを使用する場合の接続例を示します。
下図では、 EXINT IN の立ち下がりエッジに同期して、チャンネル 1 のアナログ入力信号をサンプリ
ングします。(トリガ条件などの設定を行う必要があります。)
サ ン プ リ ン グ モ ー ド で I / O 方 式 を 設 定 し た 場 合 、 外 部 ト リ ガ の 入 力 端 子 は 21:EXINT IN を
使用します。
F I F O , D M A 方 式 を 設 定 し た 場 合 は 、 2 2 : E X T R G IN を 使 用 し ま す 。
4
AZI-3155
■ 1件のサンプリング使用時の接続例
EXTRG IN の入力信号のパルスに同期して、チャンネル 1 のアナログ入力信号を 1 件ずつサンプリン
グを行う場合の接続例を示します。
( EXST , EXIN, EXED などのコマンド設定を行う必要があります。)
■ アナログトリガ出力使用時の接続例
チャンネル 1 のアナログ信号のアナログトリガ出力を使用する場合の接続例を示します。
5
AZI-3155
■ 汎用入力の接続例
IN1 の入力信号( TTL )の ON/OFF を入力・検出する場合の接続例を示します。
■ 汎用出力の接続例
CN1 から信号( TTL )の ON/OFF を出力する場合の接続例を示します。
3 .2
外部配線時の注意事項
1)添付コネクタを使って、配線・組み立てする場合、次のように行ってください。
●添付コネクタを使い配線する例
●コネクタの組み立て例
添付コネクタへ半田付するときは他の端子
とショートさせないように注意してくださ
い。
半田付部には絶縁チューブを通してくださ
い。
ケーブルをコネクタの端子に通し半田付します。
コネクタカバーを図のように組み合わせます。
2)信号ケーブルは、モーター,インバータなど他の誘導源からなるべく離すようにしてください。ノ
イズの影響により正しい計測ができなくなります。
6
AZI-3155
3)ツイストペアケーブルの使用
使用するケーブルは、なるべくツイストペアケーブルを使用してください。
ツイストペアケーブルは下図のように 2 本の線をよりあわせたもので誘導結合によるノイズを低減
する効果があります。
下図のように↑の方向への磁束による誘導電圧が A と B で打ち消されるため、外部誘導によるノイ
ズを低減できます。
4)シールドケーブルの使用
商用電源を使用した機器等との接続時、静電気結合のノイズ対策のために使用するケーブルはシー
ルドされたものを使用してください。
ノイズ対策のシールドの接地方法については、その環境,ノイズの種類によりまちまちです。
5)接地
外部信号源(機器)と接続する場合、機器によっては リ ー ク 電 流 な ど で 感 電するおそれがあります。
パソコンおよび、外部機器を 確 実 に 接 地 するか両機器のフレームグランドを太い電線で接続し接地
してください。
*ノイズ対策などの参考文献として下記のものがあります。
参考文献
アナログ回路のトラブル対策
CQ 出版社 蒲生 良治著
電子機器のノイズ対策法
オーム社
仁田 周一著
6)出力インピーダンスの影響
アナログ信号源の出力インピーダンスはなるべく低いものを使用してください。出力インピーダン
スが高い場合、 AD ボードの入力インピーダンスとの関係から精度が悪くなります。
(当社アナログ回路の入力インピーダンスは10MΩ以上です。)
例
下図の回路において、信号源をVo,信号源インピーダンス(出力インピーダンス)をRs,Rinを入
Rin
力インピーダンスとすると測定信号Vinは、Vin = Vo
なりRsとRinで分圧されます。
Rs + Rin
ここで本ボードの入力インピーダンスRin=10MΩと出力インピーダンスRs=100kΩの信号源を接続
し、信号源Voが10Vを出力した場合は、
10 7Ω
Vin = 10V ×
= 9.9009Vとなり約100mVの誤差となります。
5
10 Ω + 107 Ω
各分解能における、出力インピーダンスの値は下表を目安としてください。
なお、目安は、 AD コンバータ分解能の 1/2 としています。
分解能
8ビット
10ビット
12ビット
16ビット
出力インピーダンス
20kΩ以下
5kΩ以下
1.2kΩ以下
75Ω以下
7
精度の目安
0.2%以下
0.05%以下
0.012%以下
0.00075%以下
AZI-3155
3 .4
コネクタ仕様
■ コネクタピンアサインメントおよび信号名<CN1>
ボード側
● 使用コネクタ(ボード側)
メ ー カ:山一電機
型式:MFS50-2115-BS-C3または相当品
● 適合コネクタ
メ ー カ:DDK
型式:57-30500-D76または相当品
ジャンパスイッチの設定により、出力ま
たはNC(未接続)にすることができます。
8
AZI-3155
■ コネクタ信号説明
ボード側
【シングルエンド入力時】
端子
番号
AIN1
1
AIN2
3
AIN3
5
AIN4
7
AIN5
9
AIN6
11
AIN7
13
AIN8
15
AIN9
2
AIN10
4
AIN11
6
AIN12
8
AIN13
10
AIN14
12
AIN15
14
AIN16
16
COM1
26
COM2
28
COM3
30
COM4
32
COM5
34
COM6
36
COM7
38
COM8
40
COM9
27
COM10
29
COM11
31
COM12
33
COM13
35
COM14
37
COM15
39
COM16
41
【差動入力時】
信号名
信号名
AIN9
AIN10
AIN11
AIN12
AIN13
AIN14
AIN15
AIN16
AIN1
AIN2
AIN3
AIN4
AIN5
AIN6
AIN7
AIN8
端子
番号
2
4
6
8
10
12
14
16
1
3
5
7
9
11
13
15
機
能
アナログ入力信号(+)
(チャンネル1∼16)
用
途
外部アナログ信号の入力端
子
仕
様
入力インピーダンス:10MΩ以上
過電圧入力保護
・ボード電源ON時 :最大±35V
・ボード電源OFF時:最大±20V
アナログ入力コモン
(チャンネル1∼16)
機
能
アナログ入力信号(+)
(チャンネル1∼8)
用
途
外部アナログ信号の入力端
子
アナログ入力信号(-)
(チャンネル1∼8)
9
仕
様
入力インピーダンス:10MΩ以上
過電圧入力保護
・ボード電源ON時 :最大±35V
・ボード電源OFF時:最大±20V
AZI-3155
信号名
COM1
COM2
COM3
COM4
COM5
COM6
COM7
COM8
信号名
端子
機
番号
26
アナログ入力コモン
28
(チャンネル1∼8)
30
32
34
36
38
40
端子
番号
機
能
用
途
外部アナログ信号の入力端
子
能
用
途
仕
様
入力インピーダンス:10MΩ以上
過電圧入力保護
・ボード電源ON時 :最大±35V
・ボード電源OFF時:最大±20V
仕
様
ATRG OUT 19
アナログトリガ出力
レベルトリガ,アウトレンジトリガ TTLレベル出力
発生時にパルスを出力し、
電源投入時
:HIGHレベル
他のボードと同期してサン
PC98バス リセット時:HIGHレベル
プリングできます。
(JP1:短絡)
・最大負荷電流 24mA
・最小HIGHレベル出力電圧 2.4V
・最大LOWレベル 出力電圧 0.4V
EXCLK IN 20
外部サンプリング
クロック入力
EXINT IN 21
外部割り込み入力
(パソコン割り込み)
外部からのサンプリングクロック TTLレベル入力
に同期してAD変換を行う ・外部駆動電流 2mA以上
ときに使用
・LOWレベル 最大入力電圧 0.8V
・HIGHレベル最小入力電圧 2.0V
I/O方式時、ドライバソフトウェ ・立ち下がりエッジで有効
アのトリガ設定で外部トリガ
を選択したときに使用
EXTRG IN 22
AD変換スタート外部入力
(1件サンプリング)
ドライバソフトウェアのEXSTコマン
ドにより、任意のタイミング
で1件のサンプリングを行い
ます。
FIFO,DMA方式時、ドライバ
ソフトウェアのトリガ設定で外部
トリガを選択したときに使
用
IN1
43
IN2
44
汎用デジタル入力
(チャンネル1,2)
ドライバソフトウェアのDIコマンド
により入力が可能
ドライバソフトウェアのトリガ設定
で外部トリガ条件に設定す
ることができます。
OUT1
45
汎用デジタル出力
(チャンネル1,2)
OUT2
46
ドライバソフトウェアのDOコマンド TTLレベル出力
により任意の出力が可能
電源投入時
:LOWレベル
PC98バス リセット時:LOWレベル
(JP1:短絡)
・最大負荷電流 24mA
・最小HIGHレベル出力電圧 2.4V
・最大LOWレベル 出力電圧 0.4V
+5V
49
デジタル回路用+5V出力
外部デジタル回路用の+5V 最大負荷電流 100mA
電源として利用可能
・ジャンパスイッチ設定により、
(通常は使用しません)
出力またはNC(未接続)にする
ことができます。
DCOM
47
デジタル共通グランド
ATRG OUT,EXCLK IN,
EXINT IN,EXTRG IN,
IN 1/2, OUT 1/2,+5V
用のデジタル共通グランド
REF(+5V) 24
外部リファレンス出力
+5.00000V
REF(-5V) 23
外部リファレンス出力
-5.00000V
外部回路用基準電圧出力 最大負荷電流
として利用可能
(通常は使用しません)
+15V
50
-15V
25
アナログ回路用±15V出力 外部アナログ回路用の±15V 最大負荷電流 10mA
電源として利用可能
・ジャンパスイッチ設定により、
(通常は使用しません)
出力またはNC(未接続)にする
ことができます。
ACOM
48
アナログ共通グランド
REF(+5V),REF(-5V),±15
V用のアナログ共通グランド
10
TTLレベル入力
・外部駆動電流 2mA以上
・LOWレベル 最大入力電圧 0.8V
・HIGHレベル最小入力電圧 2.0V
2mA
AZI-3155
■ 等価回路
【シングルエンド入力時】
● AIN1 ∼ 16, COM1 ∼ 16
【差動入力時】
● AIN1 ∼ 8, AIN9 ∼ 16, COM1 ∼ 8
● EXCLK IN, EXINT IN , EXTRG IN
● REF( +5V ), REF (-5V )
● EXCLK IN
入力最大周波数
100kHz
クロックの立ち下がりで AD 変換スタート
● EXINT IN
入力最小パルス幅
1 μ sec
パルスの立ち下がりエッジで割り込み発生
● EXTRG IN
入力最小パルス幅
1 μ sec
パルスの立ち下がりエッジでトリガ検出
● +5V ,± 15V (アナログ電源)
● IN1 , IN2
● ATRG OUT , OUT1, OUT2
● ATRG OUT 出力パルス幅
1 μ sec
レベルトリガ,アウトレンジトリガ発生時、パルスを出力
11
AZI-3155
4 .1
各部名称
■ 上面(工場出荷時設定)
12
AZI-3155
No
①
B
C
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
K
L
M
N
名 称
RSW1∼3
RSW4
JP1
JP90∼92
VR6
VR5
VR13,14
VR3,4
VR1,2,17
VR9∼12
VR15,16
VR7,8
TP2
TP1
O
P
Q
R
S
T
TP9,10
TP11,12
TP5,7
TP3,4
TPCOM
TPGND
CN1
内
容
I/Oポートアドレス設定用ロータリスイッチ
ボード番号設定用ロータリスイッチ
パソコンからのリセット信号設定用ジャンパスイッチ
外部電源出力用ジャンパスイッチ
ADコンバータのリファレンス,ゲイン調整用ボリューム
ADコンバータ,入力アンプのオフセット調整用ボリューム
入力アンプのオフセット調整用ボリューム
差動アンプの調整用ボリューム
ゲインアンプのゲイン調整用ボリューム
アナログトリガのオフセット,ゲイン調整用ボリューム
アナログトリガのヒステリシス調整用ボリューム
外部リファレンス出力調整用ボリューム
ADコンバータのリファレンス調整用テストピン
入力アンプのオフセット,ゲインアンプのゲイン,差動アンプ
の調整用テストピン
入力アンプのオフセット調整用テストピン
差動アンプの調整用テストピン
アナログトリガのオフセット,ゲイン調整用テストピン
外部リファレンス出力調整用テストピン
アナロググランドテストピン
デジタルグランドテストピン
アンフェノール50ピンコネクタ
4 .2
各スイッチの機能
■ I/Oポートアドレス設定(RSW1∼3) 工場出荷時設定では、00D0から00D7Hの8ポートを占有します。
I/O ポートアドレスは、本ボードをパソコンの I/O 空間へ割り付けるためのものです。
I/Oポートアドレスは、PC/FC-9801シリーズのユーザ開放エリアに設定してください。
占有ポートアドレスが他のボードと重複しないように設定してください。
I/Oポートアドレスを変更したときは、条件設定プログラムにて設定し直してください。
なお、本ボードはここで設定した I/O ポートアドレスから 8 ポートを占有します。
(例) I/O ポートアドレスを 12D0 ∼ 12D7H に変更する場合、 RSW1 ∼ 3 を以下のように設定してく
ださい。
13
AZI-3155
■ ボード番号設定(RSW4)
工場出荷時設定では、ボード番号0に設定しています。
RSW4 は、本ボードのボード番号を設定します。
ボード番号設定機能は、I/Oポート領域を複数のボードで共有できる機能です。
I/Oポートを共有するボードのボード番号は、個々に異なる番号を設定します。
98Wave D r i v e r で は 、 ボ ー ド 番 号 設 定 機 能 は 同 一 型 式 の み 使 用 で き ま す 。 ま た 、 ボ ー ド 番 号
を0∼4までしか設定できません。(一部コマンドは0∼7まで使用できます。)
【対応表】
R S W 4
ボ ー ド 番 号
No.0
No.1
・
・
・
・
・
・
No.15
■ パソコンからのリセット信号設定(JP1)
工場出荷時設定では、パソコンからのリセット信号を入力するに設定しています。
JP1 は、パソコンからのリセット信号の入力する /しないを設定します。
ボードが初期化されると、アナログトリガ出力信号(ATRG OUT)がHIGHレベルに、汎用デ
ジタル出力信号(OUT1/2)がLOWレベルになります。
設
14
定
内
容
パソコンからのリセット信号を
入力します。
パソコンのリセットスイッチが
押されると、ボードは初期化さ
れます。
(工場出荷時設定)
パソコンのリセットスイッチが
押されても、ボードには影響あ
りません。
AZI-3155
■ 外部電源出力(JP90,91,92)
工場出荷時設定では、外部電源はNC(未接続)です。
JP90,91,92 は、ボード側コネクタに出力される外部電源( ± 15V,+5V )のオン/オフを設定します。
外部電源出力を使用しない場合は、ジャンパスイッチを設定しないでください。
NC(未接続)にします。
設 定 内 容
ボード側コネクタの端子番号:49
より+5Vを出力する
ボード側コネクタの端子番号:49
はNC(未接続)
レセプタクルなし(工場出荷時設定)
ボード側コネクタの端子番号:50
より+15Vを出力する
ボード側コネクタの端子番号:50
はNC(未接続)
レセプタクルなし(工場出荷時設定)
ボード側コネクタの端子番号:25
より-15Vを出力する
ボード側コネクタの端子番号:25
はNC(未接続)
レセプタクルなし(工場出荷時設定)
■ ADコンバータのリファレンス調整(VR6,TP2,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR6, TP2, TPCOM は、 AD コンバータのリファレンス電圧調整を行うときに使用するボリュームとテ
ストピンです。
ADコンバータのリファレンス電圧を、調整する必要はありません。
■ 入力アンプのオフセット調整(VR5,13,14,TP1,9,10,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR5, 13, 14, TP1, 9, 10, TPCOM は、入力アンプのオフセット調整を行うときに使用するボリュームと
テストピンです。
入力アンプのオフセットを、調整する必要はありません。
15
AZI-3155
■ 差動アンプ調整(VR3,4,TP1,11,12,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR3, 4, TP1, 11, 12, TPCOM は、差動アンプの調整を行うときに使用するボリュームとテストピンです。
差動アンプを、調整する必要はありません。
■ ゲインアンプのゲイン調整(VR1,2,17,TP1,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR1, 2, 17, TP1, TPCOM は、ゲインアンプのゲイン調整を行うときに使用するボリュームとテストピ
ンです。
ゲインアンプのゲインを、調整する必要はありません。
■ ADコンバータのオフセット調整(VR5)
調整済みで出荷されています。
VR5 は、 AD 調整用プログラムで AD コンバータのオフセット調整を行うときに使用するボリュームで
す。
調整には基準電圧発生器が必要です。
AD調整用プログラムの指示に従って調整を行ってください。
チャンネルごとにADコンバータのオフセット調整を行う必要はありません。
16
AZI-3155
■ ADコンバータのゲイン調整(VR6)
調整済みで出荷されています。
VR6 は、 AD 調整用プログラムで AD コンバータのゲイン調整を行うときに使用するボリュームです。
調整には基準電圧発生器が必要です。
AD調整用プログラムの指示に従って調整を行ってください。
チャンネルごとにADコンバータのゲイン調整を行う必要はありません。
■ アナログトリガのオフセット調整(VR10,12,TP5,7,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR10, 12, TP5, 7, TPCOM は、アナログトリガのオフセット調整を行うときに使用するボリュームとテ
ストピンです。
アナログトリガのオフセットを、調整する必要はありません。
■ アナログトリガのゲイン調整(VR9,11,TP5,7,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR9, 11, TP5, 7, TPCOM は、アナログトリガのゲイン調整を行うときに使用するボリュームとテスト
ピンです。
アナログトリガのゲインを、調整する必要はありません。
17
AZI-3155
■ アナログトリガのヒステリシス調整(VR15,16)
調整済みで出荷されています。
VR15, 16 は、アナログトリガのヒステリシス調整を行うときに使用するボリュームです。
VR15,16は30mV∼50mVの範囲でヒステリシス調整ができます。
ヒステリシスとは、ノイズの多い環境に対して誤動作を迎えるためにレベル電圧に幅をも
たせることです。
ヒステリシスがないと下図のように誤動作することになります。
名
称
アナログトリガ
レベル1
ヒステリシス調整
アナログトリガ
レベル2
ヒステリシス調整
【対応表】
左へ回す
VR15またはVR16
中心
VR15またはVR16
右へ回す
VR15またはVR16
40mV
増える(最大50mV)
調整方向
減る(最小30mV)
ヒステリシス幅
18
調整
VR番号
VR15
VR16
AZI-3155
■ 外部リファレンス出力調整(VR7,8,TP3,4,TPCOM)
調整済みで出荷されています。
VR7, 8, TP3, 4, TPCOM は、外部リファレンス出力調整を行うときに使用するボリュームとテストピン
です。
調整には電圧計またはマルチメータが必要です。
必ず先に-5.00000Vを調整した後、+5.00000Vを調整してください。
【対応表】
調整目標
電圧
調整
VR番号
-5.00000V
VR8
TP番号
マルチメータの
マルチメータの
+側に接続 COM側 に 接続
TP4
TPCOM
+5.00000V
VR7
TP3
【 -5.00000V 調整時】
(例)リファレンス出力電圧 -5.00000V を
調整する場合、テストピンと測定
器を右記のように接続し、 VR8 を回
して -5.00000V となるように調整し
ます。
19
AZI-3155
6 .1
このボードの概要
AZI-3155 【 98AD16N16WF3-157X 】は、プログラマブルインプットレンジ機能付きの超高機能、高精
度高速 16 ビット AD 変換ボードです。
■ 機能と特長
1)マルチチャンネル高速サンプリング
最大 16 チャンネルの入力をマルチプレクサ切り替え方式で実現しております。チャンネル切り替え
方式の 16 ビット AD 変換ボードとしては最大 100kHz の高速サンプリングができます。
2)高分解能
高精度 16 ビット分解能で 16 チャンネルの AD 変換を行うことができます。
3) FIFO 内蔵
FIFO 内蔵によりボード上に 32k ワードのデータを蓄積することができます。
4) DMA 対応
CPU の介在なしに変換データをメモリに DMA 転送することができます。
5)豊富な入力レンジ設定
シングルエンド入力/差動入力の切り替え, 4 種類の入力レンジ等、その他ボードの設定をソフト
ウェアですることができます。
6)アナログトリガ出力
レベルトリガ,アウトレンジトリガをハードウェアで実現し、トリガ検出時にアナログトリガ出力
としてパルスを発生することができます。
7)外部同期入力
外部からの入力をサンプリングクロック,割り込み入力, AD 変換スタートとして使用することが
できます。
8)トリガディレイ機能
トリガ発生からサンプリング開始までを一定時間遅らせることによりトリガ前後の波形観測を行う
ことができます。
9)オートチャンネル切り替え機能
1 回のサンプリングタイミングで指定されたチャンネル数分の AD 変換スタートを行うことができ
ます。
10)バースト転送機能
バースト転送モードによる高速 FIFO 読み出しにより、連続した高速サンプリングを行うことがで
きます。(リピート命令による読み出し)
11)割り込みコントローラ搭載
割り込みコントローラ搭載により複数の割り込み要求を 1 つの割り込みレベルで処理することがで
きます。
12)汎用入出力
デジタル入出力が各 2 点設けられており、外部装置などへの制御信号として使用することができま
す。
13)プログラム設定
シングル /差動入力の切り替え、入力レンジ、外部からのトリガ信号の極性などをソフトウェアで
設定することができます。
14)タイマ内蔵
ボード上にタイマ( 8254 相当品)を搭載しており AD 変換のサンプリング周波数を正確に作り出す
ことができます。
15)ボード番号設定機能
同一の I/O ポート領域を複数のボードで共有できます。
16) Safety Bus 対応
ボードカードエッジ部にボード挿抜検出機能を持たせることで、パソコンの電源が入
りのときに、誤ってボードの挿抜を行ってもボードを故障から防止します。
:パソコンの故障および誤作動を防止するものではありません。
20
AZI-3155
6 .2
ハードウェア仕様
項
目
入
力
仕
仕
様
様 接続方式:シングルエンド入力/差動入力 切り替え使用可能
チャンネル切り替え方式:マルチプレクサ切り替え方式
チ ャ ン ネ ル 数 シングルエンド入力:16チャンネル
差
動
入
力: 8チャンネル
絶
ア 入
縁
方
力 レ ン
ナ
式 非絶縁入力
ジ バイポーラ:- 1∼+ 1V
-2.5∼+2.5V
- 5∼+ 5V
- 10∼+ 10V
(ソフトウェアにて設定)
分
解
能 16ビット
ロ 入力インピーダンス 10MΩ以上
入
力
保
護 POWER ON時
±35V
POWER OFF時
±20V
グ
A D 変 換 器 使用素子:AD676J(相当品)
分 解 能:16ビット
変換時間:10μsec
部
相
対
精
度 ±2LSB (at 25℃)
誤 差 ( M A X ) ± 0.10% (0∼50℃):-10∼+10V
±0.15%(0∼50℃) :- 1∼+ 1V,-2.5∼+2.5V,-5∼+5V
変
換
時
間 10μsec(チャンネル固定時)
20μsec(チャンネル切り替え高速モード時)
ア ナ ロ グ ト リ ガ 設定値(電圧):2点/チャンネル
比較電圧をDAにて設定( ± 10V)
立ち上がり/立ち下がりの設定
トリガ出力:1点
F
I
F
O
容
量 32kワード/ボード
割 り 込 み 機 能 使用素子:8259相当品
AD変換終了割り込み
サンプリング終了
タイマ割り込み
外部トリガ
デ
FIFOフル,またはFIFOハーフフル
アナログトリガ出力
DMA転送数カウント
ジ D
M
A パソコン本体内DMA転送使用
DRQ0又はDRQ3
ワード転送対応
100kワード/sec (ワード転送時)
100kバイト/sec (バイト転送時)
イ
マ 使 用 素 子:8254相当品
基準クロック:8MHz
サンプリング周波数
タイマ周期
タ
タ
ル
部
汎
用
入
出
力 入力:2点(TTL)
出力:2点(TTL)
外 部 制 御 入 力 A D サ ン プ リ ン グ 制 御 入 力:1点
外 部 割 り 込 み 入 力:1点
外部サンプリングクロック入力:1点
共
I / O ポ ー ト ア ド レ ス 16ビットフルデコード(RSWにて設定)
占有ポート数:8ポート
外 部 リ フ ァ レ ン ス 出 力 +5V(±0.1%)
-5V(±0.1%)
通 外 部 電 源 出 力 +15V,-15V(負荷電流10mA以下)
+5V
(負荷電流100mA以下)
(JPにて設定)
供
給
電
源 DC+5V
( ± 5%)
部 消
費
電
流 +5V
2.0A(TYP)
使
用
条
件 温度:0∼50℃
湿度:20∼90%(非結露)
使 用 コ ネ ク タ MFS50-2115-BS-C3(相当品)
21
AZI-3155
アナログトリガのトリガ精度
本ボードは、アナログトリガに12ビット分解能のDAコンバータを使用しています。
DAコンバータの仕様は、次の通りです。
分
解
能
12bit
出力レンジ
±10V
精
±1LSB (at25℃)
±0.1%(0∼50℃)
度
アナログトリガの設定は、-10Vから約0.0049Vごと(20/4096V)となります。
さらにその設定値に対し、±1LSB,±0.1%の誤差を含んだ値がトリガポイントとなります。
例えば、+1.2Vでトリガ設定を行うと、DAコンバータには+1.1963Vが設定され、その±0.00
49Vの範囲(25℃の場合)の誤差が含まれ、1.1914∼1.2012Vの範囲になったとき、トリガ
が発生することになります。
実際のトリガ範囲はさらに30∼50mVのヒステリシス幅をもちます。
6 .3
*1
付属ソフトウェア仕様
サンプリング周波数の最大値は、サンプリングモードおよび使用環境により異なります。
項
目
仕
様
ボ ー ド 番 号 機 能 5枚まで同時使用可能(ドライバのコマンドにより8枚まで使用可能)
入
力
仕
様
シングルエンド入力
差動入力
シングルエンド入力時:1∼16
差 動 入 力 時:1∼8
チ
ャ
ン
ネ
ル
数
ク
ロ
ッ
ク
種
類 内部クロック(ボード上のタイマを使用)
外部クロック(入力端子:EXCLK IN)
D M A チ ャ ン ネ ル 0.3チャンネルの内、1チャンネル使用可能
I / O 方 式(シングルADCタイプ)
サ ン プ リ ン グ モ ー ド FIFO方式(シングルFIFOタイプ)
DMA方式
I / O 方 式 時 : 0.002Hz∼20000Hz
サ ン プ リ ン グ 周 波 数 * 1 FIFO方式時:0.002Hz∼100000Hz
D M A 方 式 時 : 0.002Hz∼100000Hz
入
力
レ
ン
ジ バイポーラ: ± 1 V
±2.5V
± 5 V
±10V
入
力
ゲ
イ
ン ×1
外
汎
部
用
入
入
出
力 EXCLK IN(外部クロックとして使用)
EXINT IN(外部トリガ時のトリガ信号として使用(I/O方式時))
EXTRG IN(1件のサンプリング入力として使用)
(外部トリガ時のトリガ信号として使用(FIFO,DMA方式時))
力
IN:1∼2(汎用入力および外部トリガ+DIトリガ時のマスクに使用)
OUT:1∼2(汎用出力として使用)
ボ ー ド 固 有 の 制 限 事 項 特になし
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