ویژگی ها و اصل کار اسیلوسکوپ فلورسانس دیجیتال

ویژگی ها و اصل کار اسیلوسکوپ فلورسانس دیجیتال

DPO پیشرفت جدیدی در فناوری اسیلوسکوپ ایجاد کرده است. می تواند سیگنال های پیچیده را در زمان واقعی نمایش، ذخیره و تجزیه و تحلیل کند و از اطلاعات سه بعدی (دامنه، زمانی و روشنایی چند سطحی برای نمایش فرکانس اجزای دامنه با روشنایی متفاوت) برای نمایش کامل سیگنال استفاده کند. ویژگی ها، به ویژه استفاده از فناوری فلورسانس دیجیتال، می تواند تاریخچه تغییرات سیگنال را در مدت زمان طولانی از طریق روشنایی یا رنگ چند سطحی نمایش دهد.

اندازه‌گیری خودکار و عملکرد ذخیره‌سازی شکل موج DSO زمانی بسیاری از مهندسین را شگفت‌زده کرد، اما به زودی کشف شد که وقتی DSO سیگنال‌های فرکانس بالا را با مدولاسیون فرکانس پایین اندازه‌گیری می‌کند، نتایج نمایش آن به دلیل مشکل اعوجاج غیرقابل حل آن ناسازگار بود. این من را به یاد مزایای اسیلوسکوپ های ART می اندازد.

DPO نه تنها دارای روشنایی بی‌درنگ و قابلیت نمایش بدون نام مستعار اسیلوسکوپ ART است، بلکه دارای اندازه‌گیری خودکار و عملکردهای ذخیره‌سازی شکل موج DSO است. پیشرفت های بزرگی در اجتناب از کاستی های هر دو وجود دارد. عمدتاً در:

(1) سرعت ضبط شکل موج سریع و قابلیت نمایش فوق العاده
استفاده از فناوری نمایشگر فلورسنت دیجیتال، DPO را قادر می سازد تا به طور همزمان چندین تصویر از سیگنال ها را در مقیاس های خاکستری یا رنگ های مختلف نمایش دهد. DPO می تواند 200،{1}} شکل موج در ثانیه ضبط کند و داده سیگنال آن 1،{3}} برابر بیشتر از یک DSO عمومی است. می تواند 500،{5}} شکل موج را در یک زمان ثبت کند. این نرخ سریع ضبط شکل موج همراه با قابلیت‌های نمایش عالی، DPO را قادر می‌سازد تا جزئیات سیگنال را تجزیه و تحلیل کند. .

(2) قابلیت نمونه برداری مداوم با سرعت بالا
معمولاً DSO بین نمایش دو شکل موج به دلیل پردازش داده های نمایش، 8 میلی ثانیه زمان مرده دارد. حتی یک DSO که از فناوری نمونه برداری instavuTM استفاده می کند فقط می تواند این زمان را به 1.7μs کاهش دهد. اسیلوسکوپ‌های ART نمی‌توانند اطلاعات شکل موج را در طول زمان بازیابی ضبط کنند. DPO می تواند به طور مداوم از صدها هزار شکل موج با بالاترین نرخ نمونه برداری نمونه برداری کند و بر مشکل سکون موجود در اسیلوسکوپ های دیگر غلبه کند. نرخ نمونه برداری از DPO به طور کلی 109 بار در ثانیه است. چنین نرخ نمونه برداری بالایی به اسیلوسکوپ اجازه می دهد تا پهنای باند بیشتری داشته باشد.

اصل کار
بلوک دیاگرام شماتیک یک اسیلوسکوپ فلورسانس دیجیتال در شکل 1 نشان داده شده است. جزء اصلی، پردازشگر تصویربرداری موج DPX است که از یک مدار مجتمع خاص برنامه (ASIC) تشکیل شده است.

مانند DSO، سیگنال ورودی ابتدا تقویت می شود و A/D تبدیل می شود تا مقدار نمونه گیری شده سیگنال بدست آید. مقدار نمونه برداری شده توسط پردازشگر تصویربرداری شکل موج DPX پردازش می شود تا یک نمودار شکل موج دستگاه جریان کامل با 500*200 پیکسل و حاوی اطلاعات شکل موج سه بعدی تشکیل شود. در مورد فرآیند ضبط بدون وقفه، پردازشگر تصویربرداری DPX 30 شکل موج در ثانیه را به حافظه نمایش شکل موج ارسال می کند. تحت کنترل ریزپردازنده، شکل موج های جمع آوری شده بر روی صفحه نمایش با توجه به محتویات حافظه نمایشگر به دست می آید. . یک روش نمایش شکل موج مانند "رقومی سازی سیگنال → گرافیکی → نمایش" را درک کنید. در همان زمان، ریزپردازنده عملکردهای اندازه گیری و محاسبه خودکار را به صورت موازی انجام می دهد.

از آنجایی که سیستم‌های جمع‌آوری و نمایش داده‌های DPO به طور مستقل عمل می‌کنند، اسیلوسکوپ می‌تواند داده‌های مورد نیاز برای نمایش را پردازش کند و در عین حال بالاترین نرخ ضبط شکل موج را حفظ کند، به این معنی که اسیلوسکوپ می‌تواند تمام جزئیات شکل موج را بدون وقفه ثبت کند.

DPX از یک گردآورنده داده و یک پایگاه داده سه بعدی پویا به نام فسفر دیجیتال تشکیل شده است. این به طور ارگانیک شطرنجی (تصویربرداری شکل موج) و سرعت ضبط سریع شکل موج را برای جمع آوری اطلاعات سیگنال در یک آرایه عدد صحیح 500*200 ترکیب می کند. هر عدد صحیح در آرایه نشان دهنده یک پیکسل در صفحه نمایش DPO است. مقادیر مختلف منجر به روشنایی یا رنگ متفاوت پیکسل های نمایشگر می شود. از آنجایی که سیگنال به طور مداوم نمونه برداری می شود، این آرایه به طور مداوم به روز می شود، اما برخلاف DSO، پس از تکمیل یک چرخه نمایش (شکل موج)، مقدار نمونه برداری از چرخه نمایش جدید، داده های آخرین چرخه نمایش را پاک نمی کند. اگر دو کارخانه نمونه‌برداری نقطه نمایش یکسانی داشته باشند، تنها وظیفه نقطه آرایه مربوطه تغییر می‌کند. در این روش می توان چندین شکل موج را به صورت تجمعی نمایش داد. هنگامی که نقاط نمایش ناشی از چندین شکل موج متفاوت است، داده های هر نقطه در آرایه متفاوت است، بنابراین روشنایی نمایش شکل موج بالاترین میزان را دارد و سایر اطلاعات شکل موجی که گهگاه ظاهر می شوند با روشنایی کمتری نمایش داده می شوند.

DPO به طور مداوم در طول عملیات با حداکثر سرعت نمونه برداری می کند و از حداقل فاصله زمانی بین نمونه ها برای تولید شکل موج یکی پس از دیگری استفاده می کند، درست مانند یک اسیلوسکوپ ART (زیرا DPO از یک پایگاه داده سه بعدی عمیق برای ذخیره اطلاعات در مقیاس خاکستری استفاده می کند، اطلاعات شکل موج گذشته این کار را انجام می دهد. نه از دست دادن)، تغییرات در سیگنال در یک دوره زمانی طولانی قابل مشاهده است.