DPO與示波器技術的發展
數字熒光示波器DPO(Digital phosphor Oscilloscopes)是Tektronix公司新推陳出新出的一種示波器平臺,它具有數字存儲示波器DSO(Digital Storage Oscilloscopes)的各種傳統優點,從數據存儲到先進的觸發功能,樣樣俱全,同時,它也具有模擬實時示波器ART(Analyzed Real Time)的明暗顯示和實時特性,能以數字形式產生顯示效果優于模擬示波器CRT(Cathode Ray Tube)的亮度漸次變化的化學熒光效果。
DPO在示波器技術上有了新的突破,能夠實時顯示、存儲和分析復雜信號,利用三維信息(振幅、時間性及多層次輝度,用不同的輝度顯示幅度分量出現的頻率)充分展現信號的特征,尤其采用的數字熒光技術,通過多層次輝度或彩色能夠顯示長時間內信號的變化情史。 DSO的自動測量和波形存儲功能曾令許多工程師尺嘆不已,但人們不久就發現DSO在測量具有低頻調制的高頻信號時,由于其無法克服的混疊失真問題,其謬之千里的顯示結果又讓人想到ART示波器的好處。 DPO不僅具有ART示波器的實時明暗度無混疊顯示能力,而且有DSO的自動測量及波形存儲功能,在避免二者不足方面,還有很大的改進。主要表現在:
(1) 快速波形捕獲速率和超強顯示能力 數字熒光顯示技術的應用使DPO能以不同的灰度或色彩同時顯示信號的多幅圖像。DPO每秒鐘表可記錄200000幅波形,其信號數據比一般的DSO多1000倍,每次可捕獲500000幅波形,這種快速波形捕獲速率結合高超的顯示能力,使DPO具有分析信號任何細節的性能。
(2) 連續高速采樣能力 通常DSO因處理顯示數據在顯示兩幅波形之間有8ms的停滯時間,即使采用了instavuTM采樣技術的DSO這一時間也只能降低到1.7μs,ART示波器在回掃時間內也不能捕捉波形信息而DPO能始終以最高采樣率對幾十萬幅波形連續采樣,克服了其它示波器存在的停滯進間問題。DPO的采樣率一般每秒有幾個109次數,如此高的采樣率允許示波器有更大的帶寬。
2 DPO的工作原理
數字熒光示波器的原理,核心部件是由專用集成電路(ASIC)構成的DPX波瑚成像處理器。 與DSO一樣,輸入信號首先經放大和A/D變換后得到信號的采樣值,采樣值經過DPX波形成像處理器的處理后形成一幅具有500*200像素、包含波形三維信息的完整流器波形圖,在不間斷捕獲過程的情況下,DPX成像處理器每秒向波形顯存儲器發送30幅波形圖,在微處理器的控制下,根據顯示存儲器的內容,在顯示屏上得到采集到的波形圖。實現“信號數字化→圖形化→顯示”這樣一種波形顯示方式。與此同時,微處理器以并行方式執行自動測量及運算功能。
評論