泰戈?duì)栐?jīng)說(shuō)過(guò):"天空沒(méi)有翅膀的痕跡,而我已飛過(guò)。" 但事實(shí)卻并非如此,即便是世界上體型最小的蜂鳥(niǎo),也逃不過(guò)攝像師的相機(jī),秘訣是只要拍攝速度足夠的快。
那么,在面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)和變化的波形時(shí),該如何快速捕捉波形信息,觀察到隱藏的細(xì)節(jié)和不易察覺(jué)的變化呢?跟隨小編,一起了解RIGOL的數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)。
1、什么是數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)?
數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù),是RIGOL最新研發(fā)的數(shù)據(jù)處理及顯示技術(shù),并在新推出的DS70000系列高端數(shù)字示波器中得以運(yùn)用。
在數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)的幫助下,DS70000實(shí)現(xiàn)了以下功能:
高達(dá)1,000,000 wfms/s的波形捕獲率;
在最高捕獲率的條件下,仍能完成對(duì)所有采集數(shù)據(jù)的處理,實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果;
波形測(cè)量結(jié)果能夠體現(xiàn),在指定時(shí)間內(nèi),波形在屏幕某一位置出現(xiàn)概率。
下面我們以DS70000為例,為大家介紹數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)。
2、數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)的工作原理
在《百萬(wàn)刷新率,了解一下?》一文中,小編曾經(jīng)介紹過(guò)數(shù)字示波器的工作原理。我們將工作時(shí)的示波器比喻成一臺(tái)高速攝像機(jī),它不斷地重復(fù)著捕獲信號(hào)、處理信號(hào),再把信號(hào)以波形圖像的形式顯示在屏幕上的過(guò)程。在文章中,我們展示了高捕獲率示波器在測(cè)量小概率異常信號(hào)時(shí)的優(yōu)秀表現(xiàn),并證明了只有降低數(shù)字示波器的死區(qū)時(shí)間才能提高波形捕獲率。
但是,死區(qū)時(shí)間主要由示波器本身的CPU等硬件性能所決定,是一個(gè)十分難以提升的技術(shù)指標(biāo)。為了降低死區(qū)時(shí)間,提升波形刷新率,示波器的研發(fā)工程師們可是想出了不少的方法。
序列顯示模式
大家之前可能看到過(guò),國(guó)內(nèi)其他廠商也推出過(guò)捕獲率高達(dá)1,000,000wfms/s的示波器,但細(xì)心的工程師可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在捕獲率指標(biāo)后面有“Sequence模式”的字樣。
若數(shù)據(jù)處理速度有限,在一個(gè)捕獲周期內(nèi),示波器無(wú)法一次性對(duì)所有捕獲到的輸入波形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,只來(lái)得及處理一段波形數(shù)據(jù),從而無(wú)法完整地實(shí)時(shí)顯示該段捕獲波形。那么怎么能夠“完整”顯示呢?一些廠商提供了順序模式(Sequence),即分段存儲(chǔ)模式。在該模式下,已處理的波形數(shù)據(jù)暫不顯示,先保存到內(nèi)部存儲(chǔ)器中,等待下一次捕獲時(shí)的另一段波形數(shù)據(jù),直到經(jīng)過(guò)多次捕獲周期處理后得到了完整的波形數(shù)據(jù),才在示波器屏幕上進(jìn)行顯示。而其實(shí)在此模式下,這種“完整波形”還有待商榷,畢竟只有其中一段是當(dāng)前捕獲周期內(nèi)實(shí)時(shí)捕獲并顯示出來(lái)的,波形的其他部分則是前幾個(gè)捕獲周期采集到的波形數(shù)據(jù),部分實(shí)時(shí)波形卻被丟失了。
采用Sequence模式的示波器雖然可以提高波形捕獲率指標(biāo),但這并不是通常定義下的捕獲率,更像是偷換了捕獲率原有的概念。
實(shí)時(shí)顯示模式
與Sequence模式的實(shí)現(xiàn)方式不同,DS70000示波器采用的是實(shí)時(shí)顯示的方案。實(shí)時(shí)顯示模式是指:示波器在每個(gè)捕獲周期內(nèi),完成對(duì)捕獲到的所有波形數(shù)據(jù)的處理工作,并將其實(shí)時(shí)顯示到屏幕上。用戶(hù)通過(guò)示波器觀測(cè)到的波形中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)都是本周期捕獲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)顯示模式的工作過(guò)程如下:
只有通過(guò)在每一周期內(nèi)的實(shí)時(shí)采樣、實(shí)時(shí)處理、實(shí)時(shí)顯示,才能避免數(shù)據(jù)丟失,實(shí)現(xiàn)真正的捕獲率指標(biāo),提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3、數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
如前所述,示波器的波形捕獲率是一項(xiàng)難以提升的技術(shù)指標(biāo),那么采用了數(shù)字實(shí)時(shí)熒輝技術(shù)的DS70000系列示波器,是如何實(shí)現(xiàn)在高達(dá)1,000,000 wfms/s捕獲率的條件下,實(shí)時(shí)顯示測(cè)量波形的呢?
這就不得不隆重介紹RIGOL工程師潛心十年研發(fā)打造出的UltraVison III硬件平臺(tái)。