一文解析数字存储示波器的VPO技术

当使用数字存储示波器测量串行传输信号、数字威廉希尔官方网站 上的地址/数据/控制总线、信号元器件上的噪声、复合视频信号或调制信号时，面临的最大困难在于这些信号随机、变化迅速、杂乱或不具备周期性。因此，为了提高捕获这些信号的几率，减少数字存储示波器的处理时间（死区时间）是很有必要的。

配备VPO技术的数字存储示波器使用高密度集成威廉希尔官方网站 将采集到的数据传输到所显示的波形图像。图A展示了波形数据的压缩和量化。例如GDS-3000系列具有一个750帧宽的波形显示区，同时记录长度达到25k点。硬件威廉希尔官方网站 将抓取的波形数据分割成多个数据帧。每个数据帧中的数据通过一组计数矩阵，然后写入一个三维存储矩阵。当所有帧量化完成后，生成一个虚拟的三维结构，如图B所示，存储矩阵的值反映了波形中信号点的出现频率。

图A中，一个计数矩阵由256个计算单元组成。每个单元包含多个比较器和计数器。当8位数据通过捕获存储器到达计数矩阵时，比较器选择相应的计数器。处理大量数据后，部分输入波形由技术矩阵统计计算。

即使硬件架构重复计算750次，这个过程也仅仅需要几百微妙的时间。GDS-3000系列使用并行处理结构，缩短死区时间。以4通道GDS-3000机种为例，它有1024个计数矩阵同时处理输入的波形数据。

一般来说，示波器的波形显示是LCD面板从内部3D存储器矩阵按顺序读取数据、显示数据以及更新存储器的计数，这个时间大约需要16ms。假如不做计数，只写入（覆盖）现有的波形数据，那么波形在显示到屏幕上期间其实更新了多次，而用户看不到这些波形变化。所以，如图所示，在VPO威廉希尔官方网站 中添加了一个老化计时器（AgingTimer）的装置，可以模拟传统CRT（阴极射线管显示器）的具有持续性、老化性的显示效果。当波形数据写入3D存储器矩阵时，老化计时器的技术功能启动，与3D存储器矩阵的值更新。如果老化计时器计数非0值时，3D存储器矩阵逐渐增加波形数据点。相反，当计时器值为0时，3D存储器矩阵将波形数据逐渐删除，直到为0。采用这种方式，示波器抓取的波形不断更新时，而之前抓取的波形可以保留一段时间，时间从100ms至数秒。因此用户可以调整保留时间，达到需要的余辉显示效果。对于肉眼很难观测到的偶发信号，利用VPO技术我们就可以很容易观测到此类信号。