디지털 형광 오실로스코프의 특성 및 작동 원리
DPO는 오실로스코프 기술에 새로운 혁신을 이루었습니다. 복잡한 신호를 실시간으로 표시, 저장 및 분석하고 3차원 정보(진폭, 시간성 및 다단계 밝기를 사용하여 다양한 밝기로 진폭 구성 요소의 주파수를 표시)를 사용하여 신호를 완전히 표시할 수 있습니다. 특히 디지털 형광 기술을 사용하면 다단계 밝기나 색상을 통해 장기간에 걸친 신호 변화 이력을 표시할 수 있습니다.
DSO의 자동 측정 및 파형 저장 기능은 한때 많은 엔지니어를 놀라게 했지만 DSO가 저주파 변조로 고주파 신호를 측정할 때 극복할 수 없는 앨리어싱 왜곡 문제로 인해 디스플레이 결과가 일관되지 않는다는 사실이 곧 밝혀졌습니다. 이는 ART 오실로스코프의 이점을 생각나게 합니다.
DPO에는 ART 오실로스코프의 실시간 밝기와 앨리어스 없는 디스플레이 기능뿐 아니라 DSO의 자동 측정 및 파형 저장 기능도 있습니다. 두 가지 모두의 단점을 피하는 데 큰 개선이 있었습니다. 주로 다음에서 나타납니다.
(1) 빠른 파형 캡처 속도 및 슈퍼 디스플레이 기능
디지털 형광 디스플레이 기술을 적용하면 DPO는 서로 다른 회색조 또는 색상으로 여러 신호 이미지를 동시에 표시할 수 있습니다. DPO는 초당 200000파형을 기록할 수 있으며, 신호 데이터는 일반 DSO보다 1000배 더 많습니다. 한 번에 500,000개의 파형을 캡처할 수 있습니다. 뛰어난 디스플레이 기능과 결합된 이 빠른 파형 캡처 속도를 통해 DPO는 신호의 모든 세부 사항을 분석할 수 있습니다. .
(2) 연속 고속 샘플링 기능
일반적으로 DSO는 디스플레이 데이터 처리로 인해 두 파형을 표시하는 데 8ms의 데드 타임을 갖습니다. instavuTM 샘플링 기술을 사용하는 DSO라도 이 시간을 1.7μs까지만 줄일 수 있습니다. ART 오실로스코프는 귀선 시간 동안 파형 정보를 캡처할 수 없습니다. DPO는 가장 높은 샘플링 속도로 수십만 개의 파형을 지속적으로 샘플링할 수 있어 다른 오실로스코프에 존재하는 정체 문제를 극복할 수 있습니다. DPO의 샘플링 속도는 일반적으로 초당 수 109회입니다. 이러한 높은 샘플링 속도를 통해 오실로스코프는 더 큰 대역폭을 가질 수 있습니다.
작동 원리
디지털 형광 오실로스코프의 개략적인 블록 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 핵심 구성 요소는 ASIC(주문형 집적 회로)으로 구성된 DPX 파동 이미징 프로세서입니다.
DSO와 마찬가지로 입력 신호는 먼저 증폭되고 A/D 변환되어 신호의 샘플링된 값을 얻습니다. 샘플링된 값은 DPX 파형 이미징 프로세서에 의해 처리되어 500*200 픽셀과 3차원 파형 정보를 포함하는 완전한 흐름 장치 파형 다이어그램을 형성합니다. , 중단 없는 캡처 프로세스의 경우 DPX 이미징 프로세서는 초당 30개의 파형을 파형 디스플레이 메모리로 보냅니다. 마이크로프로세서의 제어에 따라 수집된 파형은 디스플레이 메모리의 내용에 따라 디스플레이 화면에 표시됩니다. . "신호 디지털화 → 그래픽 → 표시" 등의 파형 표시 방법을 실현합니다. 동시에 마이크로프로세서는 자동 측정 및 계산 기능을 병렬로 수행합니다.
DPO의 데이터 수집 및 디스플레이 시스템은 독립적으로 작동하므로 오실로스코프는 최고의 파형 캡처 속도를 유지하면서 디스플레이에 필요한 데이터를 처리할 수 있습니다. 이는 오실로스코프가 중단 없이 파형의 모든 세부 사항을 캡처할 수 있음을 의미합니다.
DPX는 데이터 수집기와 디지털 포스퍼라고 불리는 동적 3차원 데이터베이스로 구성됩니다. 래스터화(파형 이미징)와 빠른 파형 캡처 속도를 유기적으로 결합하여 신호 정보를 500*200 정수 배열로 축적합니다. 배열의 각 정수는 DPO 디스플레이의 픽셀을 나타냅니다. 값이 다르면 디스플레이 픽셀의 밝기나 색상이 달라집니다. 신호가 지속적으로 샘플링되므로 이 배열은 지속적으로 업데이트되지만 DSO와 달리 디스플레이 사이클(파형)이 완료된 후 새 디스플레이 사이클의 샘플링 값은 마지막 디스플레이 사이클의 데이터를 지워버리지 않습니다. 두 샘플링 플랜트의 표시 지점이 동일한 경우 해당 배열 지점의 임무만 변경됩니다. 이러한 방식으로 여러 파형을 누적하여 표시할 수 있습니다. 여러 파형으로 인해 표시 포인트가 다른 경우 배열의 각 포인트 데이터가 다르기 때문에 파형 표시 밝기가 가장 높으며 간헐적으로 나타나는 기타 파형 정보는 더 낮은 밝기로 표시됩니다.
DPO는 작동 중 최대 속도로 지속적으로 샘플링하고 샘플 간의 최소 시간 간격을 사용하여 ART 오실로스코프와 마찬가지로 파형을 차례로 생성합니다(DPO는 깊은 3차원 데이터베이스를 사용하여 그레이스케일 정보를 저장하기 때문에 과거 파형 정보는 손실이 아님), 장기간에 걸친 신호의 변화를 관찰할 수 있습니다.
