泰克數字熒光示波器的并行處理結構
數字熒光示波器提供了一種新的示波器結構方法。通過這種結構,DPO可以提供獨特的采集和顯示功能,并準確地重建信號。
DSO使用串行處理結構來捕獲、顯示和分析信號,而DPO使用并行處理結構來執行這些功能,如圖14所示。DPO該構需要使用獨特的ASIC硬件來采集波形圖像,提供高波形捕獲率,實現更高的信號查看水平。這種性能提高了在數字系統中看到瞬態事件的概率,例如欠幅脈沖、毛刺和跳躍誤差,并實現了進一步的分析功能。這種并行處理結構描述如下。
并行處理結構
DPO的第一階段(輸入級)類似于模擬示波器,也是一個垂直放大器。第二階段類似于DSO,是ADC。然而,經過模數轉換后,DPO明顯不同于前幾代。對于任何示波器,無論是模擬示波器、數字示波器還是DPO或者DSO,總有一個觸發釋放時間。在此期間,儀器處理新采集的數據,重置系統,并等待下一個觸發事件。在此期間,示波器看不到所有信號活動。看到偶然事件或低重復率事件的概率會隨著觸發釋放時間的增加而降低。
需要指出的是,僅僅看顯示更新率是不可能確定捕獲概率的。如果僅僅依靠更新率,很容易誤以為示波器捕捉到了與波形相關的所有信息,但實際上并非如此。
數字存儲示波器以串行方式處理捕獲的波形。在這個過程中,微處理器的速度是瓶頸,因為它限制了波形捕獲速率。DPO將數字化波形數據光柵化到數字熒光數據庫中。每隔1/30秒(大約與人眼能感覺到的速度相同),存儲在數據庫中的信號圖像快照就會通過管道直接傳輸到顯示系統。波形數據被直接光柵化并從數據庫復制到顯示存儲器,這消除了其他結構中固有的數據處理的瓶頸。結果,增強了“實時”顯示更新功能。它實時捕捉信號細節、間歇事件和動態特征。DPO的微處理器與該集成采集系統并行工作,實現顯示管理、測量自動化和儀器控制,而不影響示波器的采集速度。
DPO真實準確的模仿模擬示波器的最佳顯示特性,以時間、振幅和振幅在時間上的分布三維顯示信號,所有信息實時顯示。與依賴化學熒光的模擬示波器不同,DPO使用純電子數字熒光,這實際上是一個不斷更新的數據庫。對于示波器顯示器上的每個像素,該數據庫有一個單獨的信息“單元”。每次波形被捕獲,換句話說,每次示波器被觸發,它被映射到數字熒光數據庫的單元中。指示屏幕位置和波形觸點的每個單元將通過亮度信息增強,而其他單元則不會。以這種方式,亮度信息被累積在波形被最頻繁傳輸的單元中。
當數字熒光數據庫傳輸到示波器的顯示器上時,顯示器會顯示出增強的波形區域,該區域與每個點信號的頻率成正比,這在很大程度上類似于模擬示波器的亮度水平特性。DPS還允許在顯示器上以對比色顯示頻率變化信息,這與模擬示波器不同。在DPO,你可以很容易地看出幾乎每一次觸發發生的波形和每100次觸發才發生一次的波形之間的區別。
數字示波器(DPOs)掃清了模擬示波器技術和數字示波器技術之間的障礙。它們還適用于實時觀察高低頻、重復波形、瞬態信號和信號變化。只有DPO實時提供Z(亮度)軸,而傳統的DSO沒有這個軸。DPS特別適合在各種應用中需要最常用的設計和調試工具的客戶,如圖15所示。DPs主要用于高級分析、通信模板測試、間歇信號的數字調試、重復性數字設計和定時應用