Метрологическая служба ПриСТ предлагает:

Москва: +7 495 777-55-91
Санкт-Петербург: +7 812 677-75-08
Екатеринбург: +7 343 317-39-99

ИНФОРМАЦИЯ » Статьи, публикации, обзоры » Уплотнение дисплея и длина памяти

 
Уплотнение дисплея и длина памяти

Автор / источник:

Пивак А.В. к.т.н. (перевод с англ.)


Издавалась:

LeCroy: Technical Brief


Цены / каталог / заказ:

Осциллографы цифровые фирмы LeCroy...


Уплотнение дисплея и длина памяти
 

Уплотнение дисплея и длина памяти

Перевод с англ. коллектив ЗАО «Прист»

Документ в формате Adobe Acrobat PDF Оригинал статьи в формате .PDF (eng.)

Как можно отобразить 250 тысяч точек данных на экране с горизонтальным разрешением приблизительно 770 точек без потери значительных деталей?..

 


Рисунок 1. Упрощённое представление того как алгоритмом
уплотнения регистрируются мин/макс значения

Как можно отобразить 250 тысяч точек данных на экране с горизонтальным разрешением приблизительно 770 точек без потери значительных деталей? LeCroy , обладая 20 летним опытом по созданию осциллографов с длинной памятью, решил эту проблему с помощью запатентованного алгоритма уплотнения дисплея.

Минимум-макисмум уплотнение (мин/макс) разделяет длинную запись на участки и определяет минимальное и максимальное значение на каждом участке. Затем данная пара значений (максимальное и минимальное) выводится на экран. Порядок отображения пар определяется локальными характеристиками сигнала, такими как наклон. Для примера, минимум предшествует максимуму для восходящего фронта и следует за максимумом для спада. Одним из эффектов уплотнения является то, что оно делает осциллограмму кажущейся более зашумленной. Данный факт будет рассмотрен в деталях дальше.

Высокоскоростной алгоритм уплотнения от LeCroy используется для организации экстремальных значений на отображаемой на экране развертке. Отметим, что собранные данные не изменяются в этом процессе, алгоритм просто определяет, какое значение данных отобразить на экране. Собранные данные сохраняются отдельно и используются для всех курсорных и автоматических измерений.

Мин/макс уплотнение – это одна из нескольких технологий, применяемых для уплотнения данных. LeCroy использует эту технологию со времен выпуска модели ЦЗО 9400 в 1985 году. Другие производители пришли к использованию мин/макс уплотнения после отказа от менее эффективной техники, такой как простое усечение. Усечение, которое просто отбрасывает данные безотносительно их информационного содержания, позволяет достичь больших скоростей обновления экрана. Но почти все алгоритмы уплотнения на основе усечения, включая случайное усечение, используемое в некоторых ЦЗО, могут легко потерять отображаемые детали при отображении длинных записей.

Визуально, мин/макс уплотнение выделяет значительные пики в ряду данных. Когда отображается линия развертки при закороченном входе, уплотненная осциллограмма будет выглядеть более зашумленной, чем тот же сигнал, наблюдаемый на неуплотненном экране. Этот эффект на осциллографе LeCroy WS 454 показан на рис. 2. Данные в верхней развертке уплотнены по 10 тысячам точек для вывода на экран. При этом отображаются минимальные и максимальные значения, что позволяет легко найти и рассмотреть пиковые значения, используя растяжку. Растянутая развертка является менее зашумленной из-за разделения пиковых значений. Необходимо отметить, что уплотнение экрана не изменяет амплитуду сигнала, оно просто выбирает наибольшие пики и выводит их на экран.

Рисунок 2. Неуплотнённый сигнал (Z2) на осциллографе WaveSurfer 454
демонстрирует меньшую шумность, чем уплотнённый (C2) за счёт выделения
только пиковых значений. При этом уровень пик-пик шума внутри указанного
растянутого сегмента идентичен.
(здесь и далее щелчок по изображению - увеличение)

Рисунки 3 и 4 показывают измерение пиковых значений на одном и том же сегменте осциллограммы. Хотя растянутая развертка выглядит менее зашумленной, но имеет такое же пиковое значение шума.

Рисунок 3. Измеренное пик-пик значение растянутого сигнала (Z2) равно 625 мкВ


Рисунок 4. Измеренное пик-пик значение растянутого сегмента сигнала (C2)
также равно 625 мкВ

Технология уплотнения имеет свойство делать шумовую дорожку, выглядящей больше, чем она есть на самом деле. В некоторых осциллографах конструкторы скрывают шум, уменьшая интенсивность свечения редко появляющихся событий типа шумовых пиков. Хотя этот способ уменьшает видимый шум, он может привести к ошибке в интерпретации. LeCroy полагает: лучше точно воспроизвести исследуемый электрический сигнал (полностью вместе с его шумами) так, чтобы пользователь мог понять проблемы в схеме. Альтернативой является скрывание проблем в сигнале с помощью алгоритма вывода информации на экран и акцентирование внимания на точном измерении «красивого» сигнала на осциллографе.

 

Отсутствие ошибок и опечаток не гарантируется. Технические характеристики средств измерений неутвержденного типа могут быть изменены без предупреждения.
На нашем сайте работает система коррекции ошибок Orphus. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет получено администратором сайта. Спасибо за помощь!