Вопросы по RIGOL DS1052E

[IgorTek]

Дело в другом - зачем вообще цифровой фосфор при большой памяти? ЦФ, это по сути усечённый статистический инструмент. Который поощряет лень. Конечно, подробный просмотр длинной осциллограммы требует времени, но тут в помощь есть пик-детектор. Имхо, ЦФ это устаревший инструмент.

Позвольте с Вами не согласится, уважаемый ALGENT! Длинная память никак не заменяет правильно работающий цифровой фосфор, и служат они для разных целей....
Главная характеристика цифрового фосфора -это скорость захвата осциллограмм за секунду, и у хороших осциллографов она достигает сотен тысяч и даже миллиона в секунду. Такая скорость завхата ( и последующего вывода на экран) позволяет наблюдать быстропеременный процесс ( такой как живой ТВ-сигнал, к примеру) в динамике и без существенных пропусков ( мертвого времени). Режим длинной памяти, напротив, подразумевает относительно долгое время обработки и вывода на экран захваченной длинной осциллограммы, поэтому характеризуется большим метрвым временем и низкими скоростями захвата осциллограммы. Поэтому в этом режиме длинной все, что не захватил триггер схемы запуска с большой вероятностью будет пропущено (попадет в мертвое время). Т.е. все артефакты в сигнале будут пропущены... Т.е. ЦФ - это вовсе не устаревшая вещь, а новейшие технологии, которые производители осциллографов непрерывно совершенствуют, и китайские бюджетные осциллографы этой технологии по-сути лишены, т.к. скорости захвата на них не mjktt 1000 осциллограм в секунду. . Пик детектор здесь никак не может заменить ЦФ. Хотя пик-детектор позволяет применять эффективно использовать короткую память там, где изначально требовалась длинная: например, на длинных развертках обнаружить в сигнале короткие выбросы...

[SmarTrunk]

Да, конечно, цифровой фосфор полезен (иногда даже необходим - например, автору темы). Но наличие цифрового фосфора никак не заменяет большой памяти выборок. Без нее, например, невозможно растянуть и детально рассмотреть запомненный непериодический сигнал, а ведь это одна из важнейших задач, ведь все сейчас с цифрой работают.

Кстати, наличие глубокой памяти вовсе не означает тормоза - ведь можно принудительно ограничивать объем памяти. При этом частота обновления, естественно, возрастает.

И если выбирать - цифровой фосфор или большая память, то я бы выбрал большую память (уже выбрал - у меня 8 мегасемплов на 4 канала).

Вот почему мне нравится RIGOL - он один из первых сделал 1 мегасемпл в бюджетной модели (хотя все конкуренты уже подтянулись). И вот почему мне не нравится TEKTRONIX - даже в недешевой серии TDS30XX памяти всего 10к на канал (и даже в новой модификации С).

[IgorTek]

Кстати, наличие глубокой памяти вовсе не означает тормоза - ведь можно принудительно ограничивать объем памяти. При этом частота обновления, естественно, возрастает.

Дело не в тормозах, т.е. скорости обновления экрана (она быстрее, чем 25 раз в секунду и не нужна, глаз инерционен) , а в скорости захвата информации с последующим ее отображением. То, что не захвачено, не может быть показано на экране, т.е. будет пропущено. Так вот, бюджетный РИГОЛ имеет скорости захвата порядка нескольких сотен или тысячи осциллограм в секунду. Это позволяет захватить не более 0,1-1% всей входящей информации... Т.е. все аномальные случаи в поведении сигнала становятся необнаруживаемыми (если только не знать о них заранее и не настроить схему синхронизации по ним).

Нужен ли цифровой фосфор для отладки цифровых схем? По Вашему мнению, намного важнее длинная память. Но как решать задачи обнаружения и отладки случайных сбоев системы, которые возникают относительно редко, например глитчи или гонки фронтов данных и клока? (Кстати, настроить по таким ошибкам схему синхронизации РИГОЛа не удастся, у него по современным меркам довольно слабая система запуска) В этом случае важно увидеть, что является причиной сбоя, и длинная память не поможет, т.к. по закону подлости в нее как раз запишется несбойный фргамент кода, а сбойный будет пропущен, т.к. попадет на "мертвое" время осциллографа с вероятностью 99,9%.

Сравнивать решеия от РИГОЛа с решениями от TEKTRONIX по функционалу, а не по цене - некорректно, т.к. бюджетные осциллографы РИГОЛ в отличие от TEKTRONIX много чего не умеют:

• не умеют декодировать и запускаться по элементам последовательных протоколов I2C, SPI, CAN, LIN, RS232-422-UART, USB, I2S и пр.
• не имеют многих видов синхронизации, включая запус на нарушеиям Setup\Hold в тактируемых схемах
• Не имеют средств поиска и работы с длинной памятью типа WaveInspector, и Вам приходится вручную пролистывать захваченный 1 млн. точек - т.е. 1000 экранов...

У Tektronix кроме довольно древней серии TDS3000 много современных серий осциллографов с длинной памятью:

• DPO/MSO2000 - память 1 МБ на канал (кстати, цены от 87 тыс. руб.)
• DPO/MSO3000 - память 5 МБ на канал
• DPO/MSO4000B - память 20 МБ на канал

ну и еще есть старшие серии с еще более длинной памятью и встроеным ПК. РИГОЛ - это просто очень бюджетное решение при существенной экономии на технических возможностях.

[algent*]

Главная характеристика цифрового фосфора -это скорость захвата осциллограмм за секунду, и у хороших осциллографов она достигает сотен тысяч и даже миллиона в секунду. Такая скорость завхата ( и последующего вывода на экран) позволяет наблюдать быстропеременный процесс ( такой как живой ТВ-сигнал, к примеру) в динамике и без существенных пропусков ( мертвого времени).

При всём уважениии, IgorTek, я с Вами поспорю. Хотя это не совсем спор: Вы описали совершенно бескомпромиссную реализацию ЦФ. Я использовал это редкое прилагательное, вместо привычного слова "идеальная", потому что сама идеология ЦФ, имхо, не допускает компромисса. Если мёртвое время будет 1 мкс в секунду, то такой осцилл будет выглядеть калечным. Вы сами упомянули китайцев. И в "честной" реализации-то и проблема. Я рассуждаю как HDL-дизайнер, реализовать "честный" ЦФ, без лазеек и компромисов, имхо почти не реально. Ну разве что для частот сэмплирования ниже 100MSPS, это возможно. А иначе надо применять ПЛИС "из будущего". ЦФ из-за своей сложности в реализации, обречён идти в "конце обоза". Это как ситуация с истребителем и пассажирским лайнером: Какая новая технология не появится, истребитель всегда будет быстрее. И использовать пассажирский лайнер, чтобы наблюдать(лететь рядом) и отлаживать истребитель на максимальных скоростях, не получится. Похоже Вы знаете, какие схемотехнические решения используются при реализации ЦФ. Эта схемотехника обречена быть тяжёлой и неповоротливой, ну если сравнивать с сотнями MSPS и выше. А на низких MSPS, проще(дешевле!!) поставить Гигабайт памяти и исключить мертвое время на интервал больший, чем моргает или даже устаёт человеческий глаз. Ведь ЦФ не имеет памяти, он опирается на хорошее зрение и реакцию человека, Вы не прокрутите уже виденный участок повторно, или например чтобы увидеть другой участок осциллограммы повторно. Вы сами пишете:

производители осциллографов непрерывно совершенствуют

Всё совершенствую и совершенствуют . И это я говорил лишь про сложности при реализации. А если говорить о том, какие вкусности мы получим при реализации ЦФ, то извините, на фоне длинной памяти, это какие-то крохи. Я тут даже не буду рассуждать про хитрые схемы запуска внешней синхронизации и о том, что при внешней синхронизации можно захватывать и выводить сигнал не только после синхроимпульса, но и до него.
Мне тут пришло в голову, что внешнюю синхронизацию можно сделать ОХРЕНИТЕЛЬНО умной(потратив 0.01 от цены "честного" ЦФ), можно например, вообще не писать в память то, что там уже есть, но это уже совсем другая тема.

[IgorTek]

Вы знаете, какие схемотехнические решения используются при реализации ЦФ

Данные примерно 5-ти летней давности:
TEKTRONIX использует в микросхеме DPX(TM) - аппаратной реализации цифрового фосфора, чип 13 мм2, который содержит 1,3 млн. -транзисторов, выполненных по 0,65 мкм КМОП-технологии. Производительность кристалла 24 млрд. WMR операций в секунду. По одной такой микросхеме на каждый канал осциллографа.
Главная "фишка" этой технологиии - это видеопроцессор с параллельной обработкой сигнала, позволяющий во время обработки сигнала осуществлять его захват.
Такие микросхемы обеспечивают захват до 400 тыс. осциллограмм в секунду.

[IgorTek]

А на низких MSPS, проще(дешевле!!) поставить Гигабайт памяти и исключить мертвое время на интервал больший, чем моргает или даже устаёт человеческий глаз. Ведь ЦФ не имеет памяти,

Давайте считать:
Пусть Ваша большая память равно 1000 МБ, тогда при скорости дискретизации 100 MS/s она заполнится за 10 с. При этом Вы обработаете один запуск развертки. Т.е. скорость обновления информации на осциллографе не быстрее 1 раза за 10 секунд. Уже тормоза... Но дальше, после захвата, нужно картинку вывести на экран, не потеряв то, что захватили. Теперь вопрос к Вам - за какое время Вы из массива данных 1 Млрд. выборок по 8 бит построете картинку на экране, да еще ее обработаете так, чтобы разбить ее на кадры, наложить кадры друг на друга, выделив повторяющиеся и аномальные элементы? Сколько кадров Вам надо построить? 1 млрд. делим на 1000 точек (размер одного экрана по времени в хорошем разрешении) получим 1 млн. кадров. Согласитесь, что предлагать пользователю пролистывать 1 млн. экранов - это несерьезно, значит - вся обработка ложится на Вас. Вы уверены, что уложитесь хотя-бы в 100 секунд? А если вдруг уложитесь, то достигните уровня 10% захвата информации (90% останется в мертвом времени)

[algent*]

Такие микросхемы обеспечивают захват до 400 тыс. осциллограмм в секунду.

Я не знаю, какова длина осциллограммы Тека в пикселах, если 250, то 250 * 400 тыс. осциллограмм = 100MSPS(как я и писал), если 500 пикселов, то 200MSPS - если так, чтож, заказные чипы могут быть и побыстрее широкодоступных ПЛИС. Это всё фотки и цифры от производителя, а хороший инженер может сам сделать необходимые оценки и прикинуть примерную производительность. Кстати, массовый потребитель падок на всевозможные мильярды и рекорды: оцените сами, на какой блокбастер пойдёт толпа, на тот где главный актёр получил 1млн. долларов, или тот где актёр получил 50млн??? Я специально сравниваю даже не бюджет спецэффектов, а просто зарплаты.... В мире где главное не разработать, а продать, имхо, не стоит смотреть на кол-во транзисторов указанных в буклете.

Давайте считать:
Пусть Ваша большая память равно 1000 МБ, тогда при скорости дискретизации 100 MS/s она заполнится за 10 с. При этом Вы обработаете один запуск развертки. Т.е. скорость обновления информации на осциллографе не быстрее 1 раза за 10 секунд. Уже тормоза... Но дальше, после захвата, нужно картинку вывести на экран, не потеряв то, что захватили. Теперь вопрос к Вам - за какое время Вы из массива данных 1 Млрд. выборок по 8 бит построете картинку на экране, да еще ее обработаете так, чтобы разбить ее на кадры, наложить кадры друг на друга, выделив повторяющиеся и аномальные элементы? Сколько кадров Вам надо построить? 1 млрд. делим на 1000 точек (размер одного экрана по времени в хорошем разрешении) получим 1 млн. кадров. Согласитесь, что предлагать пользователю пролистывать 1 млн. экранов - это несерьезно, значит - вся обработка ложится на Вас. Вы уверены, что уложитесь хотя-бы в 100 секунд? А если вдруг уложитесь, то достигните уровня 10% захвата информации (90% останется в мертвом времени)

Здесь вообще нет никаких проблем, мёртвого времени не будет вовсе. Мне ещё раньше надо было написать, что вполне реально выводить данные из огромной памяти, в режиме Цифровой Фосфор. Тема, реально большая и интересная, я много чего ещё не написал, просто всего не охватишь. Конечно, если готовить данные из огромного буфера, к видеовыводу в режиме честного ЦФ, при помощи софтовой обработки, то потребуется много времени. Даже если данные будет обрабатывать последний многоядерный Pentium. Но если в сам осцилл заложить под это дело Спартан или Вертекс, это будет очень быстро. Как я уже ранее писал, это реально делать в реалтайме, если скорость потока примерно 100МБайт в секунду. Если скорость потока выше, можно в реалтайме выполнять простую операцию - а именно сохранять в память, а потом обработать в ПЛИС и вывести на экран картинку честного ЦФ. Но имхо, в этом нет особого смысла, вместо того, чтобы радовать глаз наглядностью ЦФ, а собственные амбиции мыслью: "Как я крут, у меня осцилл за 20 000 баксов", можно просто провести качественные статистические исследования сигнала, обсчитать все-все-все отклонения сигнала от идеальной, теоретически рассчитанной "времянки", и посмотреть, есть ли выход за допустимую норму. Те же нарушения Setup\Hold, можно не выискивать глядя на ЦФ и напрягая глаза, а просто прочитать строчку, выводимую диагностическим алгоритмом осцилла, типа "Setup\Hold times на осциллограммах нарушены" или "Setup\Hold times на осциллограммах в норме". Просто ЦФ это понт, это как костюм от Армани, или фраза в рецензии к фильму: "Голливуд потратил 100млн. баксов на спец.эффекты"

[kison]

Я тут даже не буду рассуждать про хитрые схемы запуска внешней синхронизации и о том, что при внешней синхронизации можно захватывать и выводить сигнал не только после синхроимпульса, но и до него.

А что - при внутренней нельзя? Какая разница то?

[SmarTrunk]

У Tektronix кроме довольно древней серии TDS3000 много современных серий осциллографов с длинной памятью:
DPO/MSO2000 - память 1 МБ на канал (кстати, цены от 87 тыс. руб.)

Посмотрел, понравилось, в т.ч. отдельная ручка для zooma (wave inspector). Автору темы бы подошел - красиво отображает ТВ-сигнал.

[algent*]

А что - при внутренней нельзя? Какая разница то?

А при чём здесь внутренняя синхронизация и её возможности? В вопросах ЦФ(и прежде всего отсутствия мёртвого времени), которые мы обсуждали с IgorTek, имхо, внутренняя синхронизация бесполезна. А вот внешняя может быть настроена на поиск одиночных глитчей, хотя и моё упоминание внешней синхронизации, было уже некоторым оффтопом, хотя когда он краткий и без излишних рассуждений, имхо, он допустим...