NI MIO DAQ设备和模块可能具有模拟输入系统、模拟输出系统或同时具有两种系统。一些规范为各子系统的独有规范，但也有一些规范同时适用于两种子系统。本节分为三个部分，涵盖通用规范、特定于模拟输入的规范和特定于模拟输出的规范。

精度是指测量值与正确值的接近程度。全量程绝对精度是假设被测值为给定范围内支持的最大电压，从而计算得出的理论精度。测量的精度会随测量值的变化而变化，因此为了能够在设备之间进行比较，采用全量程精度。请注意，全量程绝对精度会假设环境变量（如25 °C运行环境温度），可能会与实际情况有所不同。

NI PXIe-6363的电压范围为±0.5 V。全量程绝对精度在假设被测信号为0.5 V的前提下计算得出。±0.5 V范围的全量程绝对精度为100 µV。

如何计算绝对精度或系统精度？

分辨率是指设备或传感器能检测到的输入信号的最小变化。ADC的分辨率由用于表示模拟信号的位数确定。

NI PXIe-6363是16位设备，即在±5 V范围内可以检测到的最小幅值变化为0.152 mV。在±0.1 V范围内，该值为3.05 µV。

当放大器的正输入和负输入显示相同的信号时，CMRR会指定最终输出对该信号的抑制量（通常以dB为测量单位）。理想的放大器将消除100%的共模信号，但在实际中无法实现这一点。

NI PXIe-6363的CMRR为100 dB。这意味着它会将共模电压衰减100,000倍。如果被测信号为5 Vpk正弦波，并且正负输入之间的偏移或常用电压为5 VDC，则最终输出会将5 VDC输入抑制或衰减至5 µV。精度推导中不包含CMRR，如果测得的信号包含共模电压，则应单独考虑CMRR。

多通道测量中通道之间所需的稳定时间。

PCI-6221的转换间隔范围为4到7 µs，具体取决于用户要求的精度水平。

数据采集采样术语

两个电路的接口属性，用于定义从接口的一侧传输到另一侧的信号类型。通常有两种选择：

一些设备具有可选的软件耦合功能，而一些设备则具有交流或直流耦合功能。

NI PXIe-6363的模拟输入和模拟输出均具有直流耦合功能，不支持交流耦合功能。

交流耦合和直流耦合的基本信息

测量一个通道上的信号对相邻通道的耦合或影响程度。只要在物理上靠近另一条导线或PCB迹线的导线或PCB迹线上存在幅度变化信号，就会存在串扰。

NI PXIe-6363的串扰规范为，相邻通道-75 dB，非相邻通道-95 dB。这意味着通道ai2与通道ai1和ai3之间的串扰规范为-75 dB，而与所有其他ai通道的串扰规范为-95 dB。

NI设备双向传输数据，从设备到计算机（输入），以及从计算机到设备（输出）。不同的总线（USB、PXI Express等）将使用不同的数据传输机制。一些总线可以支持多种传输机制。有关特定机制的更多信息，请参阅NI-DAQmx帮助文档。

USB-6341支持USB Bulk（信号流）和编程控制I/O数据传输。NI PXIe-6363支持直接内存访问(DMA)和编程控制I/O。

什么是分散-收集DMA（直接内存访问）？

DAC的理想步长（有关如何计算步长的信息，请参阅数模转换器(DAC)分辨率）与输出的实际值之间的差值（通常以LSB为测量单位）。在理想的DAC中，DNL为0 LSB。

NI PXIe-6363的DNL为±1 LSB，即对于DAC输出的任何值，实际值可能与编程值相差±1 LSB。例如，如果用户对DAC进行编程，从而在±5 V的范围内输出1 V的值，则输出（不考虑精度的影响）的范围可以是：

INL是DNL的复合效应，因此INL规范经常用于精度计算中。对于NI PXIe-6363，精度表中的INL规范在所用范围为64 ppm或4 LSB。

从数字值转换时代表模拟信号的位数。

NI PXIe-6363使用16位DAC，即有216个离散值可以在±5 V、±10 V或提供的用户电压之间输出。

生成信号：函数发生器类型、DAC注意事项和其他常用术语

在执行模拟输入或模拟输出任务时，NI DAQ设备可以将数据存储在板载FIFO中。

对于具有输入和输出通道的设备，每个子系统都有一个专用的FIFO。但是，此FIFO内的所有通道都共享此FIFO。对于模拟输入，NI-DAQmx实现了数据传输机制，从而确保将存储在FIFO中的数据尽快传输到PC缓冲区，使板载FIFO不会超限运行。对于模拟输出，NI-DAQmx实现了数据传输机制，从而确保将PC缓冲区中的数据尽快传输到板载FIFO，使FIFO不会欠载运行。对于模拟输出，用户可选属性可用于指定是否使用PC缓冲区，以及是否仅从板载FIFO重新生成单一波形。

NI PXIe-6363的输入FIFO支持2,047个样本。这意味着使用四个通道以1,024 S/ch/s的速率采集数据的输入任务将在不到半秒的时间内使板载FIFO超限运行：

NI-DAQmx使用DMA将数据从FIFO传输到板载计算机内存（称为缓冲区），以避免超限。

在NI-DAQmx中配置数据传输请求条件属性 Waveform Acquisition (DI) FIFO（波形采集(DI) FIFO） Waveform Generation (DO) FIFO（波形生成(DO) FIFO）

如果输入阻抗有限，设备需要少量电流才能检测到信号。理论上，该值应为0 A，但实际上这是不可能的。

NI PXIe-6363的输入偏置电流为±100 pA。这意味着NI PXIe-6363测量的所有传感器必须能够在其整个电压输出范围内拉电流至少达到此水平，才能正确完成数字化。

当设备处于过压状态时，该值为指定的设备灌电流量。

NI PXIe-6363在过压状态下每个引脚灌电流最高达±20 mA。超过该值可能会损坏关键组件。

输入阻抗用以衡量输入电路阻止电流流向模拟输入地的程度。对于理想的ADC，该值应为无穷大，表示没有电流从输入端流向地面，但实际上这是不可能的。有限输入阻抗表示ADC将给电路带来一定程度的负荷，特别是具有高输出阻抗的电路。传感器的输出阻抗通常较低。

NI PXIe-6363的输入阻抗为Zin > 10 GΩ。以最低输入阻抗的最坏情况为例，您可以将单端测量视为以下简化电路，假设传感器的输出阻抗Zout = 150 Ω。

传感器输出和DAQ设备输入的串联组合意味着电压将在两个阻抗值之间分配，其中较大的阻抗将承受大部分电压。这表示，如果该传感器的灵敏度为20 °C/V，并且测量值为100 °C（输出5 V），那么DAQ设备测得的电压将是输出电压乘以输入阻抗与DAQ输入和传感器输出阻抗之和的比值：

75 nV的测量差值对应因阻抗而几乎可以忽略的0.5 °C测量误差。

为了说明输入阻抗成为重要规范的示例，以传感器具有极高输出阻抗（如5 GΩ）的假设情况为例。将DAQ设备连接到具有这一极高输出阻抗的传感器，会导致传感器的5 V额定输出读取值为3.33 V，或假设的测量误差为33.4 °C。

对于模拟输出，更新速率是指每秒DAC对模拟电压或电流值的采样次数。大多数NI设备在每个模拟输出通道上都有一个DAC，但将共享存储模拟输出数据的FIFO。当在同一设备上使用多个AO通道时，从此FIFO读取数据并将其传输到板载不同DAC的速率有时会限制更新速率。更新速率按照从单一通道输出的每秒样本数(S/s)或者从多个通道输出的每通道每秒样本数（S/s/ch）进行测量。

有关模拟输入等效值，请参见采样速率。

NI PXIe-6363有四个模拟输出通道。

最大工作电压是指在其他通道出现数据有效性问题之前，设备在任何模拟输入通道上可以承受的总电压水平。待测信号电压和AI GND有关的任何共模电压之和不应超过此最大工作电压规范，如此可确保其他通道上的精度。 请注意，最大工作电压与设备的输入范围无关。 

PXIe-6363上正在测量2.5 VDC共模的10 Vpk正弦波，其最大工作电压为±11 V，如下所示：

两个信号电压之和的峰值为+12.5 V，超出了最大工作电压。超出最大工作电压会使其他多路复用通道上的数据有效性受到威胁，这是因为没有足够的时间来稳定多路复用器上的多余电荷。 

Overvoltage Protection（过压保护） 输入范围

单调性可保证当DAC代码增加时，输出电压也增加。

NI PXIe-6363保证输出电压会随DAC代码的增加而增加。例如，斜坡函数将始终根据斜坡的方向增加或减少。

对于模拟输出，输出驱动电流是设备灌电流或拉电流的最大量。连接的负载（包括输出阻抗）与编程电压相结合，确定了维持编程输出电压所需的电流。

如果驱动电流仍然低于指定的输出驱动电流，则可以保证提供编程输出电压。输出驱动电流过大会使设备进入过驱状态，输出电压无法再得到保证。

NI PXIe-6363能够从任何模拟输出通道驱动±5 mA电流。在±10 V范围内，这意味着在全量程驱动的最低总阻抗取决于最大功率输出或最大电流和电压：

考虑到PXIe-6363的输出阻抗，在全量程驱动的最低连接阻抗为最小负载与输出阻抗之差：

过电流

输出阻抗是与模拟输出通道有效串联的阻抗，如下所示：

 低输出阻抗允许将产生的更多电压分配给模拟输出的负载。请务必将输出阻抗考虑在内，从而确保达到所需的电压水平

NI PXIe-6363的输出阻抗为0.2 Ω。即如果连接的负载阻抗为500 Ω，并且用户指定的电压为1 V，则负载上的实际电压为0.9996 V，比预期低0.4 mV。在该电压下，还将从设备流入1.99 mA的电流。

如果输出阻抗和负载阻抗的总和太低，导致从设备流入的电流大于输出驱动电流指定的值，设备将进入过驱状态。过电流或短路电流是设备在不受损的情况下能够提供的最大电流量。在这种过驱状态下，电压将随电流流入的增加而下降。 

超出过电流可能会损坏设备。NI建议始终在输出驱动电流规范内使用设备，以免损坏设备。

NI 6363的过电流规范为26 mA。超过该值（例如在短路期间）可能会损坏设备。

Output Current Drive（输出驱动电流）

对于模拟输出，过驱保护是指在设备受到损坏之前通道上可以承受的最大电压。该规范高于在意外反向驱动电压的情况下可以编程的实际电压。

NI PXIe-6363的每个模拟输出通道上分别受到高达±25 V的保护。即无论编程输出电压值为多少，只要引脚上AO GND有关的电压在±25 V以内，就不会对设备造成损坏。超出该值可能会损坏设备。

模拟输入电路中设有保护二极管，将对大电压进行限制，以免损坏设备的最关键组件，如PGIA或ADC。

处于过压状态时，设备灌电流最大量由过压条件下的输入电流决定。

NI PXIe-6363的两个AI引脚具有高达±25 V的保护。如果超过两个AI引脚的过压大于±25 V，可能会损坏设备。当设备断电时，保护电平较低，为±15 V。

上电状态指明了当设备上电时，以及在称为上电/断电毛刺的毛刺周期之后，模拟输出通道的值。在设备通过总线接收功率之前，可在上电毛刺规范中查看输出上的值。

上电后，NI PXIe-6363模拟输出通道的电压为±5 mV。

设备接通和断开电源时，模拟输出通道上会出现毛刺信号。

NI PXIe-6363的指定毛刺为1.5 Vpk，时长200 ms。NI USB-6363的指定毛刺为1.5 Vpk，时长1.2 s。受固件更新和USB主机性能的影响，USB设备上的毛刺周期可能会比指定周期更长。

对于模拟输入，该值为可在保证精度的情况下测量的最大正值和负值。对于模拟输出，该值为可以生成的最大正值或负值。一些设备具有多个输入或输出范围，可用于在较低电平信号上提供更高的分辨率。

NI PXIe-6363有四个输入电压范围：±0.1 V、±0.2 V、±0.5 V、±1 V、±2 V、±5 V、±10 V，有一个输出范围：±10 V。

Analog-to-Digital Converter (ADC) Resolution（模数转换器(ADC)分辨率） Digital-to-Analog Converter (DAC) Resolution（数模转换器(DAC)分辨率）

采样速率指定了ADC将数据从模拟值转换为数字值的频率。某些设备只有一个ADC，因此，采样速率在通道之间共享，而另一些设备的每个通道都有专用的ADC。采样速率按照每秒样本数(S/s)或者每通道每秒样本数(S/s/ch)（从多个通道采集样本时）进行测量。

有关模拟输出等效值，请参见最大更新速率。

NI PXIe-6363是多路复用设备，即模拟输入通道在一个ADC中实现多路复用。单个模拟输入通道对模拟信号的采样速率高达200万个/秒(2 MS/s)。在使用多通道时，所有通道结合在一起的速率必须小于1 MS/s（2个通道以500 kS/s/ch的速率进行采样，4个通道以250 kS/s/ch的速率进行采样，以此类推）。此设备没有最低采样速率。

一个任务中扫描的通道数被指定为扫描列表内存。一个模拟输入任务可以在称为扫描列表的序列中包含许多虚拟通道。扫描列表可以多次包含相同的物理通道，并且可以按任意顺序进行采样。提交任务后，此扫描列表将被临时编程到DAQ设备。

NI PXIe-6363的扫描列表内存有4,095个条目。即当单个任务中包含所有物理通道时，一次扫描或采样时钟的一个刻度便可以触发最多读取4,095个物理通道。但是，请牢记多通道测量的稳定时间（某些设备也称为转换间隔），该值会将采样时钟速率限制为最大250 Hz左右。

模拟输出值稳定在一定精确度范围内所花费的时间。

NI PXIe-6363的全幅跳变稳定时间在1 LSB或2 µs的15 ppm之内。即对于±5 V范围（-5 V、5 V、-5 V、5 V等）的全幅振荡，可以驱动到1 LSB以内的最大频率为1/(2 µs) = 500 kHz。

执行多通道采集时，ADC必须连接到每个通道的时间。

以±10 V的范围在NI PXIe-6363上采集数据时，多路复用器必须在单个通道上保持长达1.5 µs的时间，以便可编程增益仪表放大器(NI-PGIA)在提供全幅跳变输入的情况下，稳定在实际值的1个最低有效位(LSB)内。

边沿斜率是指给定设备中模拟输出通道的变化速率。通常以V/µs为测量单位。输出的稳定时间使用计算中已包含的边沿时间计算得出。在设计用于高幅度高频信号的系统时，务必要考虑边沿斜率，因为幅度的大幅摆动可能会超出给定设备的边沿斜率。

NI PXIe-6363的典型边沿斜率为20 V/µs，即可以产生的全量程高频为1 MHz。尝试输出幅度更大的全量程信号会导致不必要的失真。

衰减小于–3 dB时通过的频率范围。小信号带宽的测试采用的是低压信号，因此不会出现边沿斜率失真。

NI PXIe-6363的小信号带宽为1.7 MHz，如下所示：

无杂波动态范围是在杂波噪声干扰或导致基本信号失真之前的可用动态范围。模拟输入和模拟输出电路均具有会导致谐波失真的非线性特点。SFDR在频域中很容易观测到，如下所示：

PCI-6133的SFDR约为95 dB。以下图为例，如果在0 dB时应用基本信号，则下一个最高杂波将在低于95 dB时出现，提供无杂波干扰的可用动态范围。

在NI DAQ设备上针对定时信号生成时钟信号时，产生的实际频率将处于定时精度范围内。该规范源自板载晶体振荡器的整体精度。定时精度通常以百万分之一(ppm)为测量单位。要将该精度值转换为Hz，请乘以精度值，再除以100万。时钟的频率不太可能在不同周期发生大幅度变化。

PXIe-6363的定时精度为50 ppm。对于更新速率为1,000 S/s的模拟输出任务，采样时钟将以1,000 Hz ± 50 ppm的频率运行。以Hz为单位，结果为：

使用板载定时引擎时，模拟输入和输出任务的采样和更新速率限制为离散值。两个相邻速率之间的时钟周期之差称为定时分辨率。如果NI-DAQmx无法生成用户指定的准确频率，就会将所选频率强制提高到下一个可用频率。

NI PXIe-6363的指定定时分辨率为10 ns。即它能够以10 ns的整数倍生成或采集数据。例如，32,000.00 Hz和32,010.2432...Hz是两个相邻的频率，因为它们的时钟周期分别为31.250 µs和31.240 µs。要查找下一个可用频率，请将定时分辨率与已知的时钟周期相加或相减。

由于ADC和DAC组件固有的非线性特点，测量或生成的信号中将出现谐波频率。这些谐波功率之和与基波功率的比值称为总谐波失真。

PCI-6133的指定THD约为-101 dB。即对于给定的测试信号（在本例中为全量程的10 kHz正弦波），信号中造成谐波失真的功率占比小于0.001%。相反，超过99.999%的测量功率由基音或特定的信号产生。