创新源自推动极限

2011-03-14 12:26:46来源: eefocus
   ,死区时间是什么?
最早发明的数字示波器,应该基于几个考虑:能不能用数字技术把带宽做高,因为模拟示波器的发展碰到很多瓶颈,能不能知道触发之前发生了什么,或者把触发前后的波形情况记录下来,最好能回放,能不能对波形进行一些处理,比如时域变频域,能不能对记录的波形进行离线测试。这些问题,对于模拟示波器来讲,几乎是不可完成的任务,一切的客户需求,象是为数字示波器的诞生带来无限可能,而且半导体技术和DSP技术的发展,给数字示波器的技术带来了突破。
 数字示波器能把信号随心所欲的存下来,但是处理起来无论如何是需要花时间的啊,尤其在需要做完测试测量把结果显示出来,需要花费大量的时间,这个时候,就带来了另外一个问题,波形更新速率的问题,无论你的处理速度多快,总是需要处理时间的,所以,早期的总线技术和软件处理技术确实差强人意,一段时间,很多客户恨不得左右一台模拟示波器,右手一台数字示波器,需要快速刷新,就用模拟的,需要存储和处理,就用数字的。

模拟示波器的用户习惯于在屏幕上查看几乎所有的信号详细信息。屏幕上的荧光具有余辉显示效果,可用于快速检测信号故障。虽然模拟示波器只需要重新设定下一个电子束扫描的横向系统(也称为回扫),然而数字示波器却将捕获周期的大多数时间花在对波形样点进行后处理上,在此处理时间内,数字示波器处于死区状态,并且无法监测测量信号。因此,数字示波器只可能实现测量信号的快照式分析。尽管许多数字示波器的用户尚不了解这一事实,即示波器大多数时间都处于死区状态,但是此特性对波形检测次数以及最终显示的信号详细信息均有显著的影响。

 

 

传统架构数字示波器的盲区时间(死区时间)可能会让你吓一跳,比如一个50000个波形/秒刷新率的示波器,99.5%的时间是盲区,R/S达到业界最大100万个波形/秒刷新率的示波器,仍然有90%的时间是盲区,对比图如下:

  

一个大的波形采集周期里边,应该包含采集部分和盲区部分,比如传统架构的刷新率一般低于50,000个波形/秒,上面第二幅图,它的99.5%是盲区,有效采集到的数据部分只有0.5%,很惊讶吧?

我们的架构最多是1,000,000个波形/秒,是原来传统架构的20倍刷新率,上面第三幅图能看到蓝色部分比较密集了。其中的蓝色部分是采集到的部分,灰色的就是盲区(死区时间了)

 

 b) 分析结果的置信度问题

       用户通常需要在短时间内捕获大量波形以得到统计置信度高的结果,较长的死区时间显然与用户的这种需求会产生冲突。因此,死区时间过长会对整个测试过程都会产生直接影响。测量功能、模板测试、直方图和FFT 等分析功能均需要额外的处理时间,因此延长了每个捕获周期的死区时间。另外,所用的记录长度越长,相应的死区时间也会更长。最快的捕获速率能保证最大置信度的测试结果 

 

 

 

          核心原理是利用大规模并行处理系统。一个专用的图形引擎,用于准备要显示的累积波形的图形显示。为了适应整体ASIC 的高数据吞吐量,RTO 以交错的方式利用多个图形引擎。下图的ASIC整整花了2年的时间和大把的money 啊 。

上图例证在做直方图统计功能时候,刷新速度仍然达到1百万次。游标测量,直方图统计,以及频谱分析fft都在专用集成电路的硬件来实现,这个集成电路的研发那是会相当的烧钱啊。

示波器的研究

关键字:测试  示波器

编辑:Galactica 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0314/article_2412.html
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