Oszilloskope Grundlagenwissen, Teil 2

Welche digitalen Oszilloskope es gibt und was bei ihrer Auswahl zu berücksichtigen ist

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Das Digital-Phosphor-Oszilloskop

Bild 2: Die parallele Verarbeitungsarchitektur eines Digital-Phosphor-Oszilloskops (DPO) (Archiv: Vogel Business Media)

Beim Digital-Phosphor-Oszilloskop (DPO) handelt es sich um eine neue Art der Oszilloskoparchitektur. Durch diese Architektur verfügt das DPO über einzigartige Möglichkeiten bei der Erfassung und Anzeige zur exakten Darstellung eines Signals. Ein DPO arbeitet nach dem Prinzip der parallelen Verarbeitungsarchitektur und erfasst, analysiert und stellt die untersuchten Signale dar (Bild 2).

DPOs bieten hohe Signalerfassungsraten, was zu einer verbesserten Darstellung des Signals führt. Diese Technologie erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass transiente, in digitalen Systemen auftretende Ereignisse wie Runt-Impulse, Glitches und Flankenfehler erkannt werden und bietet erweiterte Analysemöglichkeiten.

Die Parallele Verarbeitungsarchitektur

Wie beim DSO ist die erste Stufe des DPO der Vertikalverstärker gefolgt vom A/D-Wandler. Die nachfolgenden Stufen des DPO unterscheiden sich jedoch erheblich von denen des DSO. Digitalspeicher-Oszilloskope verarbeiten erfasste Signale seriell. Bei diesem Vorgang stellt die Geschwindigkeit des Mikroprozessors den leistungskritischen Faktor dar, da durch sie die Signalerfassungsrate begrenzt wird.

Den Engpass bei der Datenverarbeitung vermeiden

Im Gegensatz dazu rasterisiert das DPO die digitalisierten Daten in eine Digital-Phosphor-Datenbank. Jede 1/30 Sekunde wird ein Schnappschuss des Signalbilds, das in der Datenbank gespeichert ist, direkt an das Anzeigesystem ausgegeben. Diese direkte Rasterisierung der Signaldaten und der direkte Kopiervorgang aus der Datenbank in den Display-Speicher eliminieren den bei anderen Architekturen auftretenden Datenverarbeitungsengpass.

Das Ergebnis ist eine verbesserte Echtzeit-Aktualisierung des Displays. Signaldetails, intermittierende Ereignisse und dynamische Signalcharakteristiken werden in Echtzeit erfasst. Der Mikroprozessor des DPO arbeitet parallel zur Anzeigeverwaltung, Messautomatisierung und Messgerätsteuerung, damit die Erfassungsgeschwindigkeit des Oszilloskops nicht beeinträchtigt wird. Ein DPO stellt das Signal in drei Dimensionen dar. Zeit, Amplitude und Amplitudenverteilung in Abhängigkeit von der Zeit. Das alles geschieht in Echtzeit.

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