Características e princípio de funcionamento do osciloscópio digital de fluorescência
DPO fez um novo avanço na tecnologia de osciloscópios. Ele pode exibir, armazenar e analisar sinais complexos em tempo real e usar informações tridimensionais (amplitude, temporalidade e brilho multinível para exibir a frequência dos componentes de amplitude com brilho diferente) para exibir totalmente o sinal. Os recursos, especialmente o uso da tecnologia de fluorescência digital, podem exibir o histórico de alterações de sinal durante um longo período de tempo por meio de brilho ou cor em vários níveis.
A função automática de medição e armazenamento de formas de onda do DSO já surpreendeu muitos engenheiros, mas logo foi descoberto que quando o DSO media sinais de alta frequência com modulação de baixa frequência, seus resultados de exibição eram inconsistentes devido ao seu intransponível problema de distorção de aliasing. Isso me lembra dos benefícios dos osciloscópios ART.
O DPO não só possui o brilho em tempo real e a capacidade de exibição sem alias do osciloscópio ART, mas também possui as funções automáticas de medição e armazenamento de formas de onda do DSO. Há grandes melhorias em evitar as deficiências de ambos. Manifestado principalmente em:
(1) Taxa rápida de captura de forma de onda e capacidade de super exibição
A aplicação da tecnologia de display digital fluorescente permite que o DPO exiba simultaneamente múltiplas imagens de sinais em diferentes escalas de cinza ou cores. O DPO pode registrar 200000 formas de onda por segundo e seus dados de sinal são 1000 vezes mais do que um DSO geral. Ele pode capturar 500{5}} formas de onda por vez. Essa rápida taxa de captura de formas de onda combinada com excelentes recursos de exibição permite que o DPO analise quaisquer detalhes do sinal. .
(2) Capacidade contínua de amostragem em alta velocidade
Normalmente, o DSO tem um tempo morto de 8 ms entre a exibição de duas formas de onda devido ao processamento dos dados de exibição. Mesmo um DSO que utiliza a tecnologia de amostragem instavuTM só pode reduzir esse tempo para 1,7μs. Os osciloscópios ART não podem capturar informações de forma de onda durante o tempo de retorno. O DPO pode amostrar continuamente centenas de milhares de formas de onda na taxa de amostragem mais alta, superando o problema de estagnação que existe em outros osciloscópios. A taxa de amostragem do DPO é geralmente de 109 vezes por segundo. Uma taxa de amostragem tão alta permite que o osciloscópio tenha maior largura de banda.
princípio de trabalho
O diagrama de blocos esquemático de um osciloscópio digital de fluorescência é mostrado na Figura 1. O componente principal é o processador de imagem de onda DPX composto por um circuito integrado específico de aplicação (ASIC).
Como o DSO, o sinal de entrada é primeiro amplificado e convertido A/D para obter o valor amostrado do sinal. O valor amostrado é processado pelo processador de imagem de forma de onda DPX para formar um diagrama completo de forma de onda do dispositivo de fluxo com 500*200 pixels e contendo informações tridimensionais de forma de onda. , no caso de processo de captura ininterrupto, o processador de imagem DPX envia 30 formas de onda por segundo para a memória de exibição de formas de onda. Sob o controle do microprocessador, as formas de onda coletadas são obtidas na tela de acordo com o conteúdo da memória do display. . Realize um método de exibição de forma de onda, como "digitalização de sinal → gráfico → exibição". Ao mesmo tempo, o microprocessador executa funções automáticas de medição e cálculo em paralelo.
Como os sistemas de aquisição e exibição de dados do DPO operam de forma independente, o osciloscópio pode processar os dados necessários para exibição enquanto mantém a mais alta taxa de captura de forma de onda, o que significa que o osciloscópio pode capturar todos os detalhes da forma de onda sem interrupção.
DPX consiste em um coletor de dados e um banco de dados tridimensional dinâmico denominado fósforo digital. Ele combina organicamente rasterização (imagem de forma de onda) e taxa rápida de captura de forma de onda para acumular informações de sinal em uma matriz inteira de 500*200. Cada número inteiro na matriz representa um pixel na exibição do DPO. Os diferentes valores levam a diferentes brilhos ou cores dos pixels da tela. Como o sinal é continuamente amostrado, esta matriz é constantemente atualizada, mas diferentemente do DSO, após a conclusão de um ciclo de exibição (uma forma de onda), o valor de amostragem do novo ciclo de exibição não eliminará os dados do último ciclo de exibição. Se as duas plantas de amostragem tiverem o mesmo ponto de exibição, apenas o serviço do ponto de matriz correspondente será alterado. Desta forma, múltiplas formas de onda podem ser exibidas cumulativamente. Quando os pontos de exibição causados por múltiplas formas de onda são diferentes, os dados de cada ponto na matriz são diferentes, de modo que o brilho da exibição da forma de onda é o mais alto e outras informações de forma de onda que aparecem ocasionalmente serão exibidas com um brilho mais baixo.
O DPO amostra continuamente na taxa máxima durante a operação e usa o intervalo de tempo mínimo entre as amostras para gerar formas de onda uma após a outra, assim como um osciloscópio ART (como o DPO usa um banco de dados tridimensional profundo para salvar informações em escala de cinza, as informações de formas de onda anteriores não não perda), as mudanças no sinal durante um longo período de tempo podem ser observadas.
