复杂系统的调试和验证面临许多测试技术挑战,包括捕获和可视化多个不频繁或间断出现的事件,如串行数据包、激光脉冲和故障信号。为了准确地测量和表征这些信号,必须在长时间内以高采样率捕获它们。
Fastframe™分段存储模式让您不用再从定时分辨率与捕获时间之间做选择。
它提高内存使用效率和数据获取质量,包括:
• 以足够的采样率捕获多个事件,以便进行有效的分析
• 通过记录长度的优化来保存和显示必要的数据
典型应用:捕获间歇性事件,测量偶发的事件,获取突发的串行数据包,并将偶发事件与“标准”参考做比对。
应用场景详解
高分辨率捕获单个脉冲
图1. 高分辨率捕获的单个脉冲
考虑图1所示的单个3.25 ns脉冲。它是用5系列MSO在一个1250点的波形中以3.125 GS/s的采样率和12位垂直分辨率获得的。在这种采样率和分辨率下,可以看到许多波形细节。
利用峰值检测和长记录长度捕获多个脉冲
图2. 利用峰值检测和长记录长度捕获多个脉冲
对于这个信号,脉冲间隔超过6.5毫秒。为了获得与图1相同的采样率的信号,时间窗口扩展了5万倍,通过增加时间/分割和记录长度来捕获更多的连续脉冲。(峰值检测采集也被用来使窄脉冲更明显。)
如图2所示,这将占用产品的整个标准记录长度。然而在20毫秒的采集中只捕获了3个3.25纳秒的脉冲。在这种情况下,只有0.00005%的捕获是我们测试需要的!
长时间的连续采集有一些明显的缺点:
• 增加了数据存储需求
• 降低了I/O传输速率
• 额外的可选记录长度是非常昂贵的
利用分段存储捕获多个脉冲
图3. 利用 5 系列 MSO分段存储分割内存,实现以高采样率捕获多个脉冲
Fastframe™分段存储允许您将内存分割成多帧。每一帧的记录长度与启用Fastframe模式之前相同,最大帧数为仪器的最大记录长度除以一帧的记录长度。
然后,以指定的采样率触发采集并填充每一帧,只捕获感兴趣的波形部分。然后,这些帧可以按照它们被捕获的顺序被单独查看,或者叠加以显示它们的相似性和差异性,从而使您能够轻松地审视波形,以便您可以将注意力集中在感兴趣的信号上。
图3演示了这种方法,捕获了100,000帧。使用5系列MSO中的Fastframe分段存储器,以3.125 GS/s的采样率捕获脉冲,记录长度与图1相同。
Fastframe采集模式的触发速率可以达到每秒500万帧(采集/秒),这比示波器其他的触发速率都要快得多。
所有获取帧叠加显示允许快速的视觉比较
图4. 所有获取帧叠加显示允许快速的视觉比较
在图4中,分段存储帧被叠加,因此所有的脉冲在屏幕上看起来都是堆叠在一起的。这允许对所有获取帧进行快速的可视比较。
选定的帧被设置为100,000,波形以蓝色显示在叠加帧的顶部。参考帧和所选帧之间的时间差(Delta)显示在显示器右侧的结果面板中。
• 使用高采样率保证了波形细节
• 使捕捉脉冲的死区时间最小,确保有效利用记录长度
• 存储帧可以快速和直观地进行比较,以确定是否在叠加显示中出现异常
图5. 5 系列 MSO 分段存储显示,显示平均总结帧信息
Fastframe分段存储支持标准的样本采集模式,以及峰值检测和高分辨率模式。Fastframe可以在记录结束时提供一个额外的“摘要”帧。对于采样和高分辨率的采集模式,可以添加一个平均总结帧来显示所有帧的平均波形。对于峰值检测采集模式,可以添加包络摘要来显示所有帧中波形的最大值和最小值。
Fastframe时间戳