DPO - НОВАЯ ЭРА ДЛЯ ОСЦИЛЛОГРАФОВ
Мир вступает в эпоху глобальных телекоммуникаций. Рост степени интеграции микросхем, в частности, микропроцессоров и их быстродействия и позволяет объединить в одном устройстве обработку данных, аудио- и видеоинформации, а также работу в сетях. Бурное развитие ИНТЕРНЕТ и повсеместное использование сетевых технологий требует передачи все возрастающих объемов информации. В результате, полосы рабочих частот и тактовые частоты современных электронных устройств перемещаются в область сотен мегагерц, а новые шины и сетевые архитектуры приспосабливаются к последовательным высокоскоростным потокам данных. Чтобы эффективно передавать данные по существующим линиям связи, разрабатываются методы сжатия информации. Как следствие этого для проектировщиков стали привычными весьма сложные формы сигналов и существенно возросли требования к контрольно-измерительной аппаратуре, используемой на этапах проектирования и отладки систем.
Фирма Tektronix постоянно находится на переднем крае научно-технического прогресса в области средств измерительной техники и предлагает разработчикам помощь в их бесконечном поиске. На каждом этапе развития современной электроники и фирма всегда помогала первопроходцам новыми технологиями в области осциллографии.
Недостатки современных осциллографических технологий
Традиционные осциллографы - аналоговые реального времени (АОРВ) и цифровые запоминающие (ЦЗО) – не отвечают современным требованиям.
ЦЗО не могут точно воспроизводить динамические, сложные сигналы, пропускают часть информации и отображают ее с запаздыванием. Кроме того, двумерное представление информации не позволяет определить частоту возникновения событий. Некоторое представление об этом дает применяемая в ЦЗО пост-обработка данных, типа “persistence”, но она требует сбора информации в течение некоторого периода времени, что исключает мгновенную реакцию на изменения сигнала. Кроме этого, пост-обработка приводит к потере апериодических составляющих сигнала и делает невозможным исследование динамики его поведения. А именно эта информация и представляет, часто, основной интерес для проектировщика.
В результате они вынуждены стирать пыль со стареньких АОРВ, хотя они дают только качественное отображение сигнала и не обеспечивают точные измерения и сохранение информации. Кроме этого, полоса частот исследуемых сигналов даже у лучших АОРВ не превышает 1 ГГц.
InstaVu™ - шаг в правильном направлении
Три года назад, фирма Tektronix сделала первый шаг в изменении архитектуры ЦЗО, предложив новую технологию сбора и обработки информации – технологию InstaVu . Она устранила проблемы ЦЗО, связанные с низкой скоростью захвата сигнала, регистрация осциллографом сбоев и других нерегулярных событий стала более простой. Однако InstaVu обеспечивает представление информации только в двух измерениях. Т. е. появилась возможность показать, что событие произошло, но информация относительно частоты его появления по-прежнему терялась.
Эра цифровых осциллографов DPO
Фирма Tektronix ответила на этот вызов, разработав качественно новую архитектуру осциллографов и открыв тем самым новую эру в измерительной технике. Созданные по этой архитектуре приборы получили название Digital Phosphor Oscilloscope (DPO). Используя технологию InstaVu в качестве основы для нового класса осциллографов , инженеры фирмы Tektronix на протяжении ряда лет выполнили огромный объем научно-исследовательских работ, результатом которой стал новый класс инструментов,
DPO подобно АОРВ способен отображать тонкие детали сигналов, включая частоту появления тех или иных событий, и давать мгновенный отклик на изменения сигнала.

Эта качество DPO органически сочетается с возможностью запомнить форму сигнала и провести точные его измерения, включая углубленный анализ сигнала.

В новых осциллографах, как и в ЦЗО, ЭЛТ технология уже не ограничивает рабочую полосу частот. Они, как и ЦЗО, поддерживают сложные виды синхронизации.
Объединение качественного и количественного – АОРВ и ЦЗО – уже само по себе большое достижение. Но возможности DPO гораздо шире, поскольку он фиксирует амплитуду сигнала, время и изменение амплитуды сигнала во времени. Это дает возможность DPO не только интерпретировать динамику сигнала (мгновенные изменения формы и частоту их появления), но и производить более сложный его анализ, включая статистику и построение гистограмм.
Более того, благодаря применению технологии DPX™ объем данных, которые хранит DPO, более чем в 1000 раз превышает аналогичную характеристику традиционный ЦЗО.
На рисунке:
Acquisition – сбор отсчетов, одновременно могут фиксироваться до 256 последовательностей;
Rasterization – построение растра, для цифровой эмуляции химической люминисценции
используется растр в формате 200x500 точек при 21 бите на точку;
Mapping – преобразование растра в формат отображения – 200X500 точек при 4-х битах на точку;
DMA – прямой доступ к памяти;
Raster Combine – комбинация растров;
Displayed Raster – отображаемый растр размера 400Х500 точек;
New Raster – новый растр размером 400Х500;
Raster swap during vertical retrace – смена растра во время обратного хода луча ЭЛТ;
Используя DPO, проектировщики гарантировано увидят все детали сигнала, не должны опасаться пропуска редких событий и защищены от цифровых искажений. Теперь точно отображаются все подробности любых сложных сигналов, включая видео и сжатые сигналы. Теперь возможно отображать такие тонкие изменения сигнала, которые АОРВ и ЦЗО просто пропускают. Более того, DPO обеспечивает мгновенный отклик на изменения сигналов, что делает возможным слежение за фактическим поведением сигнала.
Осциллограф для новых потребностей проектирования
DPO - не просто очередное улучшение традиционных осциллографов. Это новое направление в их развитии. Уникальные возможности DPO позволяют утверждать, что они быстро завоюют популярность проектировщиков.
DPO фирмы Tektronix в настоящее время выпускает семь моделей 2-х и 4-х канальных осциллографов с полосой пропускания до 4 ГГц. Все семь моделей сохраняют популярный пользовательский интерфейс, используемый в ЦЗО, и соответствующую переднюю панель, что облегчает переход с ЦЗО на DPO. Кроме того, цены на DPO сравнимы с ценами на ЦЗО, а это делает выбор осциллографа, отвечающего самым жестким требованиям проектировщика, очевидным.
Матвиенко Андрей Борисович
MDM Tektronix INC в России
и странах СНГ.


