डिजिटल प्रतिदीप्ति ऑसिलोस्कोप की विशेषताएं और कार्य सिद्धांत
डीपीओ ने ऑसिलोस्कोप तकनीक में एक नई सफलता हासिल की है। यह वास्तविक समय में जटिल संकेतों को प्रदर्शित, संग्रहीत और विश्लेषण कर सकता है, और सिग्नल को पूरी तरह से प्रदर्शित करने के लिए त्रि-आयामी जानकारी (विभिन्न चमक के साथ आयाम घटकों की आवृत्ति प्रदर्शित करने के लिए आयाम, अस्थायीता और बहु-स्तरीय चमक) का उपयोग कर सकता है। विशेषताएं, विशेष रूप से डिजिटल प्रतिदीप्ति प्रौद्योगिकी का उपयोग, बहु-स्तरीय चमक या रंग के माध्यम से लंबे समय तक सिग्नल परिवर्तनों के इतिहास को प्रदर्शित कर सकता है।
डीएसओ के स्वचालित माप और तरंग भंडारण फ़ंक्शन ने एक बार कई इंजीनियरों को चकित कर दिया था, लेकिन जल्द ही यह पता चला कि जब डीएसओ ने कम आवृत्ति मॉड्यूलेशन के साथ उच्च आवृत्ति संकेतों को मापा, तो इसके प्रदर्शन परिणाम इसकी दुर्गम एलियासिंग विरूपण समस्या के कारण असंगत थे। यह मुझे एआरटी ऑसिलोस्कोप के लाभों की याद दिलाता है।
डीपीओ में न केवल एआरटी ऑसिलोस्कोप की वास्तविक समय की चमक और उपनाम-मुक्त प्रदर्शन क्षमता है, बल्कि डीएसओ के स्वचालित माप और तरंग भंडारण कार्य भी हैं। दोनों की कमियों से बचने में बहुत सुधार हुआ है। मुख्य रूप से इसमें प्रकट होता है:
(1) तेज़ तरंग कैप्चर दर और सुपर डिस्प्ले क्षमता
डिजिटल फ्लोरोसेंट डिस्प्ले तकनीक का अनुप्रयोग DPO को विभिन्न ग्रेस्केल या रंगों में सिग्नल की कई छवियों को एक साथ प्रदर्शित करने में सक्षम बनाता है। DPO प्रति सेकंड 200,000 तरंगों को रिकॉर्ड कर सकता है, और इसका सिग्नल डेटा सामान्य DSO की तुलना में 1,000 गुना अधिक है। यह एक बार में 500,000 तरंगों को कैप्चर कर सकता है। शानदार डिस्प्ले क्षमताओं के साथ संयुक्त यह तेज़ तरंग कैप्चर दर DPO को सिग्नल के किसी भी विवरण का विश्लेषण करने में सक्षम बनाती है।
(2) निरंतर उच्च गति नमूनाकरण क्षमता
आम तौर पर, डिस्प्ले डेटा को प्रोसेस करने के कारण DSO में दो तरंगों को प्रदर्शित करने के बीच 8ms का डेड टाइम होता है। यहां तक कि एक DSO जो instavuTM सैंपलिंग तकनीक का उपयोग करता है, वह इस समय को केवल 1.7μs तक कम कर सकता है। ART ऑसिलोस्कोप रिट्रेस समय के दौरान तरंग सूचना को कैप्चर नहीं कर सकता है। DPO उच्चतम सैंपलिंग दर पर लगातार सैकड़ों हज़ारों तरंगों का सैंपल ले सकता है, जो अन्य ऑसिलोस्कोप में मौजूद ठहराव की समस्या पर काबू पाता है। DPO की सैंपलिंग दर आम तौर पर प्रति सेकंड कई 109 बार होती है। इतनी उच्च सैंपलिंग दर ऑसिलोस्कोप को अधिक बैंडविड्थ प्रदान करने की अनुमति देती है।
काम के सिद्धांत
डिजिटल प्रतिदीप्ति ऑसिलोस्कोप का योजनाबद्ध ब्लॉक आरेख चित्र 1 में दर्शाया गया है। इसका मुख्य घटक DPX वेव इमेजिंग प्रोसेसर है, जो अनुप्रयोग विशिष्ट एकीकृत सर्किट (ASIC) से बना है।
डीएसओ की तरह, इनपुट सिग्नल को पहले प्रवर्धित किया जाता है और सिग्नल के सैंपल मूल्य को प्राप्त करने के लिए ए/डी रूपांतरित किया जाता है। सैंपल मूल्य को डीपीएक्स वेवफॉर्म इमेजिंग प्रोसेसर द्वारा 500*200 पिक्सल के साथ एक पूर्ण प्रवाह डिवाइस वेवफॉर्म आरेख बनाने के लिए संसाधित किया जाता है और इसमें तीन आयामी वेवफॉर्म जानकारी होती है। निर्बाध कैप्चर प्रक्रिया के मामले में, डीपीएक्स इमेजिंग प्रोसेसर वेवफॉर्म डिस्प्ले मेमोरी में प्रति सेकंड 30 वेवफॉर्म भेजता है। माइक्रोप्रोसेसर के नियंत्रण में, डिस्प्ले मेमोरी की सामग्री के अनुसार एकत्रित वेवफॉर्म डिस्प्ले स्क्रीन पर प्राप्त होते हैं। "सिग्नल डिजिटाइजेशन → ग्राफिकल → डिस्प्ले" जैसे वेवफॉर्म डिस्प्ले विधि का एहसास करें। उसी समय, माइक्रोप्रोसेसर समानांतर में स्वचालित माप और गणना कार्य करता है।
चूंकि डीपीओ की डेटा अधिग्रहण और प्रदर्शन प्रणालियां स्वतंत्र रूप से काम करती हैं, इसलिए ऑसिलोस्कोप उच्चतम तरंग कैप्चर दर को बनाए रखते हुए प्रदर्शन के लिए आवश्यक डेटा को संसाधित कर सकता है, जिसका अर्थ है कि ऑसिलोस्कोप बिना किसी रुकावट के तरंग के सभी विवरणों को कैप्चर कर सकता है।
DPX में एक डेटा कलेक्टर और एक गतिशील त्रि-आयामी डेटाबेस होता है जिसे डिजिटल फॉस्फोर कहा जाता है। यह 500*200 पूर्णांक सरणी में सिग्नल जानकारी जमा करने के लिए व्यवस्थित रूप से रास्टराइजेशन (तरंग इमेजिंग) और तेज तरंग कैप्चर दर को जोड़ता है। सरणी में प्रत्येक पूर्णांक DPO डिस्प्ले में एक पिक्सेल का प्रतिनिधित्व करता है। विभिन्न मान डिस्प्ले पिक्सल के विभिन्न चमक या रंग की ओर ले जाते हैं। जैसे-जैसे सिग्नल का लगातार नमूना लिया जाता है, यह सरणी लगातार अपडेट होती रहती है, लेकिन DSO के विपरीत, एक डिस्प्ले चक्र (एक तरंग) पूरा होने के बाद, नए डिस्प्ले चक्र का नमूना मूल्य पिछले डिस्प्ले चक्र के डेटा को नहीं धोएगा। यदि दो सैंपलिंग प्लांट में एक ही डिस्प्ले पॉइंट है, तो केवल संबंधित सरणी बिंदु का कर्तव्य बदल जाएगा। इस तरह से कई तरंगों को संचयी रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है। जब कई तरंगों के कारण होने वाले डिस्प्ले पॉइंट अलग-अलग होते हैं, तो सरणी में प्रत्येक बिंदु का डेटा अलग होता है, इसलिए तरंग प्रदर्शन की चमक सबसे अधिक होती है, और कभी-कभी दिखाई देने वाली अन्य तरंग जानकारी कम चमक पर प्रदर्शित होगी।
डीपीओ संचालन के दौरान अधिकतम दर पर लगातार नमूने लेता है, और एक के बाद एक तरंगों को उत्पन्न करने के लिए नमूनों के बीच न्यूनतम समय अंतराल का उपयोग करता है, ठीक एक एआरटी ऑसिलोस्कोप की तरह (क्योंकि डीपीओ ग्रेस्केल जानकारी को बचाने के लिए एक गहरे त्रि-आयामी डेटाबेस का उपयोग करता है, पिछले तरंग की जानकारी नहीं खोती है), लंबे समय तक संकेत में परिवर्तन देखा जा सकता है।
