معرفی تکنولوژی VPO
معرفی تکنولوژی VPO در اسیلوسکوپ های دیجیتال
اسیلوسکوپ های آنالوگ Analog Oscilloscopes بعنوان اسیلوسکپهای نسل اول مجهز به لامپ تصویر جهت نشان دادن سیگنال ورودی روی صفحه نمایش دستگاه میباشند . در این سیستم با استفاده از کنترل روشنایی Intensity و مسیر حرکت اشعه نورانی در لامپ تصویر توسط دامنه سیگنال ورودی ، میتوان تصویری واقعی Real Time و دقیق از سیگنال ورودی را نمایش داد . کوچکترین تغییر و جابجایی سیگنال ورودی حتی با فرکانس بسیار بالا ، روی صفحه نمایش دستگاه قابل مشاهده و پیگیری میباشد .
اسیلوسکپهای دیجیتال Digital Storage Oscilloscopes بعنوان اسیلوسکپهای نسل دوم ، درحقیقت سیگنال آنالوگ ورودی را توسط مبدل های آنالوگ به دیجیتال ADC با سرعت بالا به سیگنال دیجیتال تبدیل نموده و توسط پردازنده مرکزی CPU ابتدا آن را در حافظه دستگاه ذخیره نموده و سپس عملیات آماده سازی اطلاعات Data Processing جهت نمایش سیگنال آنالوگ ورودی روی صفحه ، انجام میپذیرد .
علیرغم قابلیتهای بسیار بالایی که در اسیلوسکپهای دیجیتال وجود دارد مانند انجام اعمال ریاضی همچون جمع ، تفریق ، ضرب و یا انجام تبدیل فوریه FFT و همچنین ذخیره سازی سیگنال ، که هیچکدام از این قابلیتها در اسیلوسکپهای آنالوگ وجود ندارد ، بعنوان تنها دلیلی که هنوز اسیلوسکپهای آنالوگ مورد استفاده قرار میگیرند میتوان به کیفیت تصویر این دستگاهها اشاره نمود .
با توجه به ساختار اسیلوسکپهای دیجیتال ، واقعیت این است که پروسسور مرکزی دستگاه CPU توانایی دنبال کردن تغییرات سریع در سیگنال ورودی را ندارد . یعنی ابتدا یک نمونه از سیگنال آنالوگ ورودی پس از تبدیل به سیگنال دیجیتال در حافظه ذخیره گردیده و برای نمایش روی صفحه دستگاه پروسس میگردد ، سپس نمونه بعدی پس از تبدیل ذخیره میگردد . در این فاصله زمانی بخشی از سیگنال آنالوگ ورودی نمونه برداری نمیشود که این زمان بنام زمان مرده Dead Time نامیده میشود . این مراحل احتمال از دست دادن تغییرات سریع در سیگنال آنالوگ ورودی را جهت نمایش روی صفحه دستگاه بالا میبرد . ازجمله این سیگنالها میتوان به سیگنالهای ویدئو و DVD ویا سیگنال مدوله شده FM اشاره نمود . توجه داشته باشید هر چقدر سرعت نمونه برداری اسیلوسکپ دیجیتال بالاتر باشد این احتمال ضعیف تر میگردد .
کمپانی گودویل GW Instek برای حل این مسئله و ایجاد تصویر مشابه اسیلوسکپهای آنالوگ ، از تکنولوژی VPO در تولید اسیلوسکپهای دیجیتال خانواده GDS-3000 استفاده نموده است . Visual Persistence Oscilloscope
شکل زیر چگونگی عملیاتی شدن این تکنولوژی را نمایش میدهد :
با استفاده از یک سیستم پردازشگر تصویر ، ابتدا کلیه نمونه ها از سیگنال ورودی دریافت گردیده و بصورت تصویر سه بعدی شامل پارامترهای دامنه ، زمان و شدت نور در حافظه ذخیره میگردد . در این حالت پروسسور مرکزی CPU زمان بیشتری برای بررسی و تبدیل اطلاعات دیجیتال جهت نمایش روی صفحه دستگاه را دارا میباشد و بدلیل زمان بر بودن این پروسسها دیگر دریافت اطلاعات ورودی برای نمایش روی صفحه دچار وقفه های حتی کوچک نگردیده و کلیه تغییرات سیگنال ورودی خصوصا تغییرات سریع توسط اسیلوسکپ دریافت گردیده و نمایش داده میشود . بطور خلاصه میتوان گفت اسیلوسکپهای خانواده GDS-3000 یک اسیلوسکپ دیجیتال با صفحه نمایش مشابه اسیلوسکپ آنالوگ میباشد که تصویر واقعی Real Time از سیگنال ورودی را نمایش میدهد .