Caractéristiques et principe de fonctionnement de l'oscilloscope numérique à fluorescence
DPO a réalisé une nouvelle avancée dans la technologie des oscilloscopes. Il peut afficher, stocker et analyser des signaux complexes en temps réel et utiliser des informations tridimensionnelles (amplitude, temporalité et luminosité à plusieurs niveaux pour afficher la fréquence des composantes d'amplitude avec différentes luminosités) pour afficher entièrement le signal. Les fonctionnalités, en particulier l'utilisation de la technologie de fluorescence numérique, peuvent afficher l'historique des changements de signal sur une longue période grâce à une luminosité ou une couleur à plusieurs niveaux.
La fonction de mesure automatique et de stockage de forme d'onde du DSO a autrefois étonné de nombreux ingénieurs, mais on a rapidement découvert que lorsque le DSO mesurait des signaux haute fréquence avec une modulation basse fréquence, ses résultats d'affichage étaient incohérents en raison de son problème insurmontable de distorsion d'alias. Cela me rappelle les avantages des oscilloscopes ART.
DPO possède non seulement la luminosité en temps réel et la capacité d'affichage sans alias de l'oscilloscope ART, mais dispose également des fonctions de mesure automatique et de stockage de forme d'onde du DSO. Il y a de grandes améliorations à apporter pour éviter les défauts des deux. Se manifeste principalement par :
(1) Taux de capture de forme d'onde rapide et super capacité d'affichage
L'application de la technologie d'affichage numérique fluorescent permet au DPO d'afficher simultanément plusieurs images de signaux dans différentes échelles de gris ou couleurs. Le DPO peut enregistrer 200 000 formes d'onde par seconde, et ses données de signal sont 1 000 fois supérieures à celles d'un DSO général. Il peut capturer 500 000 formes d'onde à la fois. Ce taux de capture rapide de forme d'onde combiné à de superbes capacités d'affichage permet à DPO d'analyser tous les détails du signal. .
(2) Capacité d'échantillonnage continu à grande vitesse
Habituellement, DSO a un temps mort de 8 ms entre l'affichage de deux formes d'onde en raison du traitement des données d'affichage. Même un DSO utilisant la technologie d'échantillonnage instavuTM ne peut réduire ce temps qu'à 1,7 μs. Les oscilloscopes ART ne peuvent pas capturer les informations de forme d'onde pendant le temps de retour. Le DPO peut échantillonner en continu des centaines de milliers de formes d'onde au taux d'échantillonnage le plus élevé, surmontant ainsi le problème de stagnation qui existe dans d'autres oscilloscopes. Le taux d'échantillonnage du DPO est généralement de plusieurs 109 fois par seconde. Un taux d'échantillonnage aussi élevé permet à l'oscilloscope de disposer d'une plus grande bande passante.
principe de fonctionnement
Le schéma fonctionnel d'un oscilloscope numérique à fluorescence est présenté à la figure 1. Le composant principal est le processeur d'imagerie d'onde DPX composé d'un circuit intégré spécifique à une application (ASIC).
Comme DSO, le signal d'entrée est d'abord amplifié et converti A/D pour obtenir la valeur échantillonnée du signal. La valeur échantillonnée est traitée par le processeur d'imagerie de forme d'onde DPX pour former un diagramme de forme d'onde complet du dispositif de débit avec 500*200 pixels et contenant des informations de forme d'onde tridimensionnelle. , dans le cas d'un processus de capture ininterrompu, le processeur d'imagerie DPX envoie 30 formes d'onde par seconde à la mémoire d'affichage des formes d'onde. Sous le contrôle du microprocesseur, les formes d'onde collectées sont obtenues sur l'écran d'affichage en fonction du contenu de la mémoire d'affichage. . Réaliser une méthode d'affichage de forme d'onde telle que "numérisation du signal → graphique → affichage". Dans le même temps, le microprocesseur exécute en parallèle des fonctions automatiques de mesure et de calcul.
Étant donné que les systèmes d'acquisition et d'affichage de données du DPO fonctionnent indépendamment, l'oscilloscope peut traiter les données requises pour l'affichage tout en maintenant le taux de capture de forme d'onde le plus élevé, ce qui signifie que l'oscilloscope peut capturer tous les détails de la forme d'onde sans interruption.
DPX se compose d'un collecteur de données et d'une base de données dynamique en trois dimensions appelée phosphore numérique. Il combine de manière organique la rastérisation (imagerie de forme d'onde) et un taux de capture de forme d'onde rapide pour accumuler des informations de signal dans un tableau d'entiers 500*200. Chaque entier du tableau représente un pixel dans l'affichage DPO. Les différentes valeurs entraînent une luminosité ou une couleur différente des pixels d'affichage. Comme le signal est échantillonné en continu, ce tableau est constamment mis à jour, mais contrairement au DSO, une fois un cycle d'affichage (une forme d'onde) terminé, la valeur d'échantillonnage du nouveau cycle d'affichage n'effacera pas les données du dernier cycle d'affichage. Si les deux installations d'échantillonnage ont le même point d'affichage, seule la fonction du point de réseau correspondant sera modifiée. De cette façon, plusieurs formes d'onde peuvent être affichées de manière cumulative. Lorsque les points d'affichage provoqués par plusieurs formes d'onde sont différents, les données de chaque point du tableau sont différentes, de sorte que la luminosité de l'affichage de la forme d'onde est la plus élevée et que les autres informations de forme d'onde qui apparaissent occasionnellement seront affichées avec une luminosité plus faible.
DPO échantillonne en continu à la fréquence maximale pendant le fonctionnement et utilise l'intervalle de temps minimum entre les échantillons pour générer des formes d'onde les unes après les autres, tout comme un oscilloscope ART (parce que DPO utilise une base de données tridimensionnelle approfondie pour enregistrer les informations en niveaux de gris, les informations de forme d'onde passées ne le font pas). pas de perte), les changements du signal sur une longue période de temps peuvent être observés.
