Переваги великої глибини зберігання та впровадження сегментованої функціональності зберігання осцилографів Micsig

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою осцилографів, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цього Розділу

Цифрові осцилографи стали незамінним інструментом для інженерів у галузі сучасних електронних випробувань та вимірювань. Вони не лише здатні захоплювати та аналізувати складні електронні сигнали, а й забезпечують глибокий аналіз даних, допомагаючи інженерам оптимізувати конструкції та підвищувати продуктивність продукту. У цьому процесі глибина пам'яті відіграє вирішальну роль. У цій статті ми розглянемо концепцію глибини пам'яті, її зв'язок із частотою дискретизації та тривалістю запису форми сигналу, а також те, як використовувати осцилографи Micsig для покращення використання глибини пам'яті за допомогою технології сегментованого зберігання, що забезпечує цілісність та точність сигналів.

Глибина пам'яті, також відома як глибина запису, зазвичай позначається такою специфікацією, як 360Mpts, що становить триста шістдесят мільйонів точок вибірки (pts = points). Глибина пам'яті – це концепція, унікальна для цифрових осцилографів; аналогові осцилографи немає цього параметра. Виміряний сигнал посилюється вхідним підсилювачем, потім перетворюється аналого-цифровим перетворювачем, а отриманий сигнал зберігається в пам'яті через систему запуску, яка зрештою обробляється і відображається на екрані. Місткість пам'яті в цьому процесі є фізичним носієм, який становить розмір глибини пам'яті цифрового осцилографа.

Осцилограф з великою глибиною пам'яті може записувати форми сигналів протягом тривалого часу, не знижуючи частоту дискретизації, що необхідне аналізу складних схем сигналів. Проте глибина пам'яті немає ізольовано; вона тісно пов'язана з частотою дискретизації та тривалістю запису форми сигналу. Зв'язок між трьома можна виразити за допомогою простої формули: Частота дискретизації = Глибина пам'яті ÷ Тривалість запису форми сигналу. Це означає, що для підтримки високої частоти дискретизації протягом тривалого періоду осцилограф повинен мати достатню глибину пам'яті.

Демонстрація вимірювань у реальному часі шини I2C

Рисунок вище - це сигнал шини I2C, виміряний 12-бітним осцилографом високої роздільної здатності Micsig MHO3-5004, де розширена форма сигналу показує серію імпульсів.

Ми встановлюємо тимчасову базу осцилографа на 2 секунди, при цьому один екран має 12 поділів, що еквівалентно запису 24-секундної форми сигналу. Глибина пам'яті осцилографа становить 360 Мвиб., а частота дискретизації у цей час становить 15 Мвиб./с (лівий малюнок нижче). Після захоплення і розширення сигнал, як і раніше, є прямокутною хвилею.

Ми змінюємо тимчасову базу на 10 мс і встановлюємо глибину пам'яті на 36 кбіт/с, при цьому частота дискретизації у цей час становить 300 квиб/с (правий малюнок вище). Ми зупиняємось і розширюємо, щоб спостерігати за формою сигналу, і можна побачити, що вихідний прямокутний сигнал повністю спотворений. Причина зменшення глибини пам'яті, що призводить до зниження частоти дискретизації. Тому осцилограф з великою глибиною пам'яті може гарантувати, що навіть під час запису сигналів протягом тривалого часу сигнал не буде спотворений.

Але крім того, чи є інший спосіб забезпечити цілісність сигналу та записати більш довгий сегмент сигналів?

Сегментоване сховище для покращення використання глибини пам'яті

Давайте знову подивимося на цей сигнал шини I2C, відзначивши, що більшість фактичного сигналу є марною інформацією. Те, що нам дійсно потрібно побачити, — це лише невелика частина циклу. Отже, чи можемо ми дозволити осцилографу Micsig записувати лише корисний сегмент і не записувати марний сегмент, тим самим заощаджуючи багато пам'яті та пом'якшуючи чи навіть вирішуючи проблему спотворення сигналу? Ця функція є сегментованим сховищем.

З малюнка вище слід, що з поточної тимчасової базі необхідно спостерігати загалом 7 сегментів сигналу. Не змінюючи глибину пам'яті, ми безпосередньо відкриваємо налаштування вибірки, вибираємо сегментоване зберігання, встановлюємо кількість сегментів на 7, а потім налаштовуємо тимчасову базу відповідно до сигналу, який нам потрібно спостерігати, включаємо сегментоване зберігання та натискаємо на одиночний тригер, осцилограф захоплюватиме 7 сегментів один за одним.

Видно, що за тих же умов глибини пам'яті проблема спотворення сигналу, яка існувала раніше, не існує після використання сегментованого сховища.

Сегментоване сховище може використовуватися для кількох одиночних тригерів

Крім поліпшення використання глибини пам'яті, сегментоване сховище також може використовуватися як кілька поодиноких тригерів. Наприклад, якщо ви хочете захопити кілька екземплярів випадкового імпульсного сигналу, ви можете збільшити тимчасову базу, увійти в режим прокручування, а потім розширити захоплений сигнал спостереження. Однак це також запише довгий сегмент марних сигналів.

Якщо ви використовуєте функцію сегментованого зберігання 12-бітного осцилографа високої роздільної здатності Micsig MHO3-5004, ця проблема не існує. Припустимо, ми хочемо захопити 15 сегментів таких сигналів, просто встановіть кількість сегментів 15 сегментованого сховища, встановіть відповідний режим запуску і натисніть на одиночний запуск. Осцилограф покаже загальну кількість сегментів, які необхідно захопити, та кількість сегментів, які були захоплені. Після завершення захоплення осцилограф зупиниться та відобразить зовнішній вигляд кожного сегмента сигналу, що дуже корисно для захоплення кількох екземплярів випадкових сигналів.

Підсумовуючи, можна сказати, що істотною перевагою великої глибини пам'яті в осцилографах є те, що вона може допомогти нам записувати форми сигналів протягом тривалого часу, зберігаючи при цьому достатню частоту дискретизації, тим самим гарантуючи, що сигнал не буде спотворений. Функція сегментованого зберігання не тільки покращує використання глибини пам'яті, але й може використовуватися як кілька поодиноких тригерів, що дуже зручно. У той же час багато осцилографів Micsig мають функцію сегментованого зберігання, включаючи плоскі осцилографи TO2004, TO3004, серії ETO, серії MDO та осцилографи високої роздільної здатності серій MHO3 і MHO6.

Магазин Gtest® - авторизований постачальник осцилографів в Україні: https://gtest.com.ua/uk/vimiryuvalni-priladi/oscilografi