鼎陽SDS2000系列超級熒光示波器擁有110000幀/秒的波形捕獲率,zui大帶寬為300 MHz,采樣率高達2GSa/s,兼具深存儲、高捕獲率、多級輝度以及色溫顯示等特點,同時還擁有豐富的觸發類型,常用的串行協議觸發和解碼,集成了任意波形發生器等特性。
這款SDS2000系列采用了鼎陽自主創新的波形采集,以及圖形處理引擎,支持高達110,000wfm/s的波形捕獲率,256級的輝度等級或色溫顯示,支持深存儲,采用全新的數字觸發技術,支持豐富的觸發類型和的觸發。所有這些技術統稱為SPO(Super Phosphor Oscilloscope)技術。
傳統數字存儲示波器的架構
圖1:SPO示波器的架構
圖2:SPO波形采集以及圖形處理引擎
圖3:SPO技術特點
一:110,000wfm/s波形捕獲率
傳統的數字存儲示波器中,波形數據處理,顯示都在CPU中完成,CPU成為整個數據采集、處理、顯示的瓶頸。每兩幀之間需要有大段的時間等待CPU完成前一幀的處理,才能啟動下一幀的采集。參照圖4,兩個采集幀之間這段時間叫做示波器采集的死區時間。傳統的數字存儲示波器死區時間長,偶發的毛刺信號很容易落到死區,就很難被示波器采集到。SPO示波器采用了SIGLENT自主創新的波形采集,圖像處理引擎,采用FPGA組來完成波形的處理和顯示,大大縮短了兩幀之間的死區時間,在SDS2000的平臺上,50ns時基,可以做到110,000幀/秒的波形捕獲率,相比傳統示波器50ns時基,只能做到大概200幀/秒的波形捕獲率,和同類同級別主流產品的50,000幀/秒的波形捕獲率相比,采用SPO技術的SDS2000系列示波器,可以更快速的捕獲偶發的毛刺、異常信號,將大大提高工作效率。
圖4:死區時間短,波形捕獲率高,快速抓取偶發的毛刺/異常信號;
圖5:高波形捕獲率可快速發現異常信號
二:256級的輝度等級以及色溫顯示
SPO引擎在支持高波形捕獲率的情況下,根據波形點在屏幕上出現的概率,采用不同的輝度等級,實現類似模擬示波器中波形亮暗漸次變化的化學熒光效果。實現波形的三維(時間,幅度,強度)顯示。
圖6:實際采集到的波形,噪聲信號,明顯的強度明暗,輝度等級顯示;
或用不同的顏色來表示信號出現的概率,即色溫顯示。
圖7:實際采集到的波形,噪聲,色溫顯示;
三:深存儲
SPO引擎支持外接DDR3 RAM來實現深存儲。在SDS2000系列超級熒光示波器平臺上,可以支持單通道14Mpts的存儲深度,當工作在兩通道交織模式下時,支持28Mpts的存儲深度。參照下圖,主窗口,通道1工作在交織模式,因為可以支持到28Mpts的存儲深度,在1ms的時基下,仍舊可以支持到2GSa/s的采樣率,zoom窗口中,可以穩定的觀察到波形的細節。
圖8:深存儲Zoom功能
四:數字觸發
1)觸發精度高
傳統的數字存儲示波器,采用模擬觸發技術,框圖1中的模擬觸發系統,通常包含兩部分的電路,一是模擬比較器,二是TDC電路。模擬比較器將從模擬前端來的模擬信號和觸發電平進行比較,產生觸發信號,送給后級的采集系統。TDC電路完成對觸發沿到觸發沿后的采樣時鐘沿之間的時間間隔測量。用于采集系統對觸發幀的水平位置的精細調整。采用傳統的模擬觸發技術,受限于采集通道和觸發通道的頻率響應差異,觸發靈敏度差,triger delay的精度差。受限于TDC電路的精度以及溫飄,觸發抖動大。另外受限于TDC電路響應慢,會降低波形捕獲率。
SPO引擎實現數字觸發系統,采用數字比較器和數字TDC,*克服了上述模擬觸發電路的缺點。做到很高的觸發靈敏度和很低的觸發抖動。同時因為數字TDC響應快,可以提高波形捕獲率。
下面兩幅圖分別在2ns時基下,采用模擬觸發和數字觸發測量快沿信號的對比,可以看到采用數字觸發時觸發抖動明顯要低很多。
圖9:模擬觸發
圖10:數字觸發
2)1ns的時序觸發精度
SPO引擎中數字觸發采用數字比較器,可以做到1ns的比較精度,特別對一些支持Timing的觸發類型,例如脈寬觸發,就可以支持1ns的觸發精度。這個也是通常采用模擬觸發技術的示波器做不到的。
圖11:*的觸發精度
3)可以設定的觸發遲滯,支持可配置的觸發噪聲抑制
4)觸發電路高穩定性,不受溫度變化的影響
五:豐富的觸發類型
基于SPO引擎的SDS2000超級熒光示波器支持的觸發類型:Edge,Pulse width,Window, Runt, Interval, DropOut, Pattern,視頻觸發;
圖12:runt觸發
圖13: pattern觸發
六:支持串行觸發和解碼
支持的協議:I²C,SPI,UART/RS232,CAN,LIN;
圖14:IIC觸發及解碼
七:硬件Pass/Fail
硬件實現pass/fail功能,實現快速的fail幀的檢測和計數,以及檢測到有fail幀時可以停止采集,同時發出fail信號
圖15:快速的 Pass/Fail功能
關于鼎陽:
深圳市鼎陽科技有限公司(SIGLENT)是一家集研發、生產、銷售、服務于一體的專業數字示波器等通用儀器生產廠家,為**企業和深圳市*企業,通過了ISO9001:2008質量管理體系認證、ISO14001:2004環境管理體系認證。
歷經多年發展,SIGLENT產品已擴展到數字示波器、手持示波表、函數/任意波形發生器、頻譜分析儀等通用測試儀器。2007年,SIGLENT與示波器行業三*之一的力科建立了戰略合作伙伴關系。目前,SIGLENT已發展為中國銷量的數字示波器制造商。
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