デジタル蛍光オシロスコープの特徴と動作原理
DPO はオシロスコープ技術において新たな進歩を遂げました。複雑な信号をリアルタイムで表示、保存、分析でき、3 次元情報 (振幅、時間性、マルチレベルの明るさを使用して、異なる明るさの振幅成分の周波数を表示) を使用して信号を完全に表示できます。特に、デジタル蛍光技術の使用により、マルチレベルの明るさや色を通じて、長期間にわたる信号の変化の履歴を表示できます。
DSO の自動測定機能と波形保存機能はかつて多くのエンジニアを驚かせましたが、DSO が低周波変調で高周波信号を測定すると、克服できないエイリアシング歪みの問題により表示結果に一貫性がないことがすぐに判明しました。これは、ART オシロスコープの利点を思い出させます。
DPO は、ART オシロスコープのリアルタイムの明るさとエイリアスのない表示機能だけでなく、DSO の自動測定機能と波形保存機能も備えています。両方の欠点を回避する上で大きな改善が見られます。主に次の点で現れます。
（１）高速波形キャプチャーとスーパー表示機能
デジタル蛍光表示技術の応用により、DPO は信号の複数のイメージを異なるグレースケールまたはカラーで同時に表示できます。DPO は 1 秒あたり 200,000 波形を記録でき、その信号データは一般的な DSO の 1,000 倍です。一度に 500,000 波形をキャプチャできます。この高速波形キャプチャ レートと優れた表示機能を組み合わせることで、DPO は信号のあらゆる詳細を分析できます。
（２）連続高速サンプリング機能
通常、DSO には、表示データの処理のため、2 つの波形を表示する間に 8 ミリ秒のデッド タイムがあります。instavuTM サンプリング テクノロジを使用する DSO でも、この時間を 1.7μs までしか短縮できません。ART オシロスコープは、リトレース時間中に波形情報をキャプチャできません。DPO は、最高のサンプリング レートで数十万の波形を継続的にサンプリングできるため、他のオシロスコープに存在する停滞の問題を克服できます。DPO のサンプリング レートは通常、1 秒あたり数 109 回です。このような高いサンプリング レートにより、オシロスコープの帯域幅が広くなります。
動作原理
デジタル蛍光オシロスコープの概略ブロック図を図 1 に示します。コア コンポーネントは、特定用途向け集積回路 (ASIC) で構成された DPX 波形イメージング プロセッサです。
DSOと同様に、入力信号は最初に増幅され、A / D変換されて信号のサンプル値を取得します。サンプル値はDPX波形画像プロセッサによって処理され、500 * 200ピクセルで3次元波形情報を含む完全なフローデバイス波形図を形成します。 、中断のないキャプチャプロセスの場合、DPX画像プロセッサは1秒あたり30の波形を波形表示メモリに送信します。マイクロプロセッサの制御下で、収集された波形は、表示メモリの内容に従って表示画面に取得されます。 「信号のデジタル化→グラフィック→表示」などの波形表示方法を実現します。同時に、マイクロプロセッサは自動測定および計算機能を並行して実行します。
DPO のデータ収集システムと表示システムは独立して動作するため、オシロスコープは最高の波形キャプチャ レートを維持しながら表示に必要なデータを処理できます。つまり、オシロスコープは中断することなく波形のすべての詳細をキャプチャできます。
DPX は、データ コレクターとデジタル フォスファーと呼ばれる動的な 3 次元データベースで構成されています。ラスタライゼーション (波形イメージング) と高速波形キャプチャ レートを有機的に組み合わせて、信号情報を 500 * 200 の整数配列に蓄積します。配列内の各整数は、DPO ディスプレイのピクセルを表します。値が異なると、表示ピクセルの明るさや色が異なります。信号は継続的にサンプリングされるため、この配列は常に更新されますが、DSO とは異なり、表示サイクル (波形) が完了した後、新しい表示サイクルのサンプリング値によって最後の表示サイクルのデータが洗い流されることはありません。2 つのサンプリング プラントの表示ポイントが同じ場合は、対応する配列ポイントのデューティのみが変更されます。このようにして、複数の波形を累積的に表示できます。複数の波形によって表示されるポイントが異なる場合、配列内の各ポイントのデータが異なるため、波形表示の明るさが最も高くなり、時々表示される他の波形情報はより低い明るさで表示されます。
DPO は動作中に最大レートで連続的にサンプリングし、サンプル間の最小時間間隔を使用して次々に波形を生成します。ART オシロスコープと同様に (DPO は深い 3 次元データベースを使用してグレースケール情報を保存するため、過去の波形情報は失われません)、長期間にわたる信号の変化を観測できます。
