Instrumentation und Steuerung von harmonischen Oszillatoren über ein Single-Board-Mikroprozessor-FPGA-Gerät

Wir berichten über die Entwicklung eines Instrumentierungs- und Kontrollsystems, das auf einem Mikroprozessor-Feldprogrammierbaren-Gatter-Array (FPGA) für einen harmonischen Oszillator basiert, der einen Teil eines Magnetresonanzkraftmikroskops umfasst. Die spezifischen Vorteile des Systems bestehen darin, dass es die Berechnung minimiert, die Wartungsfreundlichkeit erhöht und die technische Barriere verringert, die erforderlich ist, um in das experimentelle Gebiet der Magnetresonanzkraftmikroskopie einzutreten. Die heterodyne digitale Steuerung und Messung bietet rechnerische Vorteile. Ein einzelnes Mikroprozessor-FPGA-Gerät verbessert die Wartungsfreundlichkeit des Systems, indem es eine einzige Programmiersprache verwendet. Das vorgestellte System erfordert deutlich weniger technische Expertise für die Implementierung als die Instrumentierung früherer Systeme, doch die Integrität der Leistung bleibt erhalten und wird mit experimentellen Daten nachgewiesen.