Číslicové měřící přístroje Digitální paměťové osciloskopy ADO a DSO

Analogově - digitální osciloskop Analog - Digital Oscilloscope - ADO ADO – předchůdce digitálního osciloskopu Analogový osciloskop doplněný o: obvody číslicového zpracování a komunikační rozhraní přesnou číslicovou časovou základnu

Číslicová část ADO Je tvořena: vzorkovačem s budičem A/D převodníku D/A převodník paměti FIFO D/A převodníkem – umožňuje zobrazení průběhu rychlou CRT (Cathode Ray Tube) obrazovkou s elektrostatickým vychylováním Umožňuje: v paměťové režimu (Storage) „zastavit “ průběh – opakovaně zobrazovat data z FIFO paměti sledování pomalých dějů, které nelze vzhledem ke krátkému dosvitu luminoforu sledovat použít časové a napěťové kurzory pro odečítání hodnot zobrazit nastavení přepínačů (kanálů, spouštění, časové základny) přenést snímek do PC

Vlastnosti ADO velmi přesná časová základna (lineární) umožňuje sledování pouze periodických dějů ! možnost „zastavení“ průběhu - čtení z paměti v analogovém režimu nevzniká aliasing a nedochází ke ztrátě dat mezi vzorkováním a při přenosech dat mezi pamětmi sledování dějů na „nízkých“ průmyslových kmitočtech zobrazení nastavení ovládačů přenos snímku do PC šířka pásma – do 200MHz vzorkování v reálném čase s rychlostí cca 4násobku šířky pásma jednodušší přístroje se označují – Readuot osciloskopy a neumožňují zpracování dat – průměry, maxima, …

Digitální paměťový osciloskop Digital Storage Oscilloscope - DSO

Princip činnosti DSO struktura vertikálního kanálu je stejná jako u ADO vstupní dělič (změna napěťového rozsahu) vstupní předzesilovač (zesílení + impedanční oddělení) vzorkovač (krátkodobé uchování analogové hodnoty napětí) rychlý komparační A/D převodník paměť FIFO (několik kb) z výstupů FIFO jsou data mikroprocesorem umístěna do hlavní paměti RAM zobrazení průběhu zajišťuje video procesor čtením dat z hlavní paměti RAM mikropočítač zajišťuje řízení sběru dat: obousměrně komunikuje s časovačem a komparátorem externího spouštění nastavuje vstupní děliče

Vlastnosti DSO plná digitalizace přístroje – začlenění do měřících systémů – řízení přes PC velký paměťový prostor pro uložení dat – o rozsahu přibližně 10 obrazovek možnost zobrazení (zachycení) jednorázových dějů mikropočítač může ze získaných dat: provést AUTO SET – automatické nastavení vstupních děličů a časové základny vyhledávat maximální/minimální hodnoty vypočítávat průměry, efektivní hodnoty, … provádět rychlou Fourieru transformaci porovnávat průběh s obsahem paměti (masky) provádět automatické spouštění podle více parametrů

Režimy zobrazení: umožňují DSO zaznamenání zvoleného úseku signálu i před spouštěcím bodem nebo po uplynutí nastaveného času jsou dány způsobem využití dat v pamětí FIFO po naplnění FIFO (délky k bodů) se čeká na další spouštěcí puls Normální – z FIFO jsou do RAM zapsána data získaná od okamžiku příchodu spouštěcího pulsu Zpožděné (angl. delay) – do RAM jsou z FIFO zapsaná data získaná až po uplynutí nastaveného času – po příchodu d hodinových pulsů Před příchodem spouštěcího pulsu (angl. pretrigger mode) – do RAM jsou z FIFO zapsána data získaná před příchodem spouštěcího pulsu – p se udává v % velikosti paměti k

Ztráty dat při činnosti DSO U analogového osciloskopu dochází ke ztrátě informací mezi koncem zobrazovaného snímku a začátkem následujícího. U DSO je rozsah ztrát dat větší - 3 fáze: vzorkování – ztráta informace mezi odběry vzorků přenos dat mezi FIFO a RAM – mezi spouštěcími pulsy no naplnění FIFO – obdoba analogového osciloskopu zobrazení – po dobu zpracování dat videoprocesorem T0 nelze měnit obsah RAM, pomalá obrazovka má odezvou několika ms

DPO (Digital Phosphor Oscilloscope) odstraňuje problémy se ztrátami dat u DSO umožňuje i měření nestabilních průběhů základem je oddělení datové paměti od zobrazovací obsah datové paměti je zpracováván rychlým signální procesorem DSP (Digital Signal Processor) z několika tisíc souborů dat je vytvořen jeden datový soubor četnost výskytu hodnot zobrazuje různými barvami rychlost měření je 1000x než u DSO