泰克示波器4/5/6MSO系列使用FastFrame分段存儲
如今工程師們在面對復雜系統的調試和驗證時面臨著許多測試技術挑戰，包括捕獲和可視化多個不頻繁或間斷出現的事件，如串行數據包、激光脈沖和故障信號。為了準確地測量和表征這些信號，必須在長時間內以高采樣率捕獲它們。
泰克示波器的默認采集模式因為其有限的記錄長度會強制在采樣率和捕獲時間進行妥協。使用更高的采樣率可以更快地填充儀器的內存，減少數據采集的時間窗口。相反，捕獲長時間的數據通常是以犧牲水平時間分辨率(采樣率)為代價的。
“FastFrame?分段存儲模式讓您不用再從定時分辨率與捕獲時間之間做選擇。”
它提高內存使用效率和數據獲取質量，包括：
1、以足夠的采樣率捕獲多個事件，以便進行有效的分析
2、通過記錄長度的優化來保存和顯示必要的數據
典型應用：捕獲間歇性事件，測量偶發的事件，獲取突發的串行數據包，并將偶發事件與“標準”參考做比對。
應用場景詳解
一、高分辨率捕獲單個脈沖
圖1. 高分辨率捕獲的單個脈沖
考慮圖1所示的單個3.25 ns脈沖。它是泰克示波器MSO 5系列在一個1250點的波形中以3.125 GS/s的采樣率和12位垂直分辨率獲得的。在這種采樣率和分辨率下，可以看到許多波形細節。
二、利用峰值檢測和長記錄長度捕獲多個脈沖
圖2. 利用峰值檢測和長記錄長度捕獲多個脈沖
對于這個信號，脈沖間隔超過6.5毫秒。為了獲得與圖1相同的采樣率的信號，時間窗口擴展了5萬倍，通過增加時間/分割和記錄長度來捕獲更多的連續脈沖。(峰值檢測采集也被用來使窄脈沖更明顯。)
如圖2所示，這將占用產品的整個標準記錄長度。然而在20毫秒的采集中只捕獲了3個3.25納秒的脈沖。在這種情況下，只有0.00005%的捕獲是我們測試需要的!
長時間的連續采集有一些明顯的缺點：
1、需要增加數據處理，降低了最大觸發率，限制了波形捕獲率
2、增加了數據存儲需求
3、降低了I/O傳輸速率
4、額外的可選記錄長度是非常昂貴的
三、利用分段存儲捕獲多個脈沖
圖3.利用泰克示波器MSO 5系列分段存儲分割內存，實現以高采樣率捕獲多個脈沖
FastFrame分段存儲允許您將內存分割成多幀。每一幀的記錄長度與啟用FastFrame模式之前相同，最大幀數為儀器的最大記錄長度除以一幀的記錄長度。
然后，以指定的采樣率觸發采集并填充每一幀，只捕獲感興趣的波形部分。然后，這些幀可以按照它們被捕獲的順序被單獨查看，或者疊加以顯示它們的相似性和差異性，從而使您能夠輕松地審視波形，以便您可以將注意力集中在感興趣的信號上。
圖3演示了這種方法，捕獲了100,000幀。使用泰克示波器MSO 5系列中的FastFrame分段存儲器，以3.125 GS/s的采樣率捕獲脈沖，記錄長度與圖1相同。
FastFrame采集模式的觸發速率可以達到每秒500萬幀(采集/秒)，這比示波器其他的觸發速率都要快得多。
四、所有獲取幀疊加顯示允許快速的視覺比較
圖4. 所有獲取幀疊加顯示允許快速的視覺比較
在圖4中，分段存儲幀被疊加，因此所有的脈沖在屏幕上看起來都是堆疊在一起的。這允許對所有獲取幀進行快速的可視比較。
選定的幀被設置為100,000，波形以藍色顯示在疊加幀的頂部。參考幀和所選幀之間的時間差(Delta)顯示在顯示器右側的結果面板中。
FastFrame分段存儲方法的優點包括：
1、高FastFrame波形捕獲率增加捕獲偶發事件的概率
2、使用高采樣率保證了波形細節
3、使捕捉脈沖的死區時間最小，確保有效利用記錄長度
4、存儲幀可以快速和直觀地進行比較，以確定是否在疊加顯示中出現異常
五、顯示平均總結幀信息
圖5. 5 系列 MSO 分段存儲顯示，顯示平均總結幀信息
FastFrame分段存儲支持標準的樣本采集模式，以及峰值檢測和高分辨率模式。FastFrame可以在記錄結束時提供一個額外的“摘要”幀。對于采樣和高分辨率的采集模式，可以添加一個平均總結幀來顯示所有幀的平均波形。對于峰值檢測采集模式，可以添加包絡摘要來顯示所有幀中波形的最大值和最小值。
六、FastFrame時間戳
圖6. 顯示FastFrame時間戳，在顯示屏右側的結果面板中顯示幀1和幀2之間的時間間隔。顯示屏頂部的粉紅色時間趨勢柱狀圖中，所有100,000個脈沖之間的時間增量非常一致。
每一幀的波形只反映了事件的一部分。在每一幀的絕對和相對定時中也有重要的信息。每個觸發點的定時都具有時間戳的特征。
觸發器時間插值為每個觸發器時間戳提供了非常高的定時分辨率，比樣本間隔更精確。時間戳以皮秒分辨率顯示。雖然此解決方案可能不適用于單個事件的絕對時間戳，但在度量事件之間的時間間隔時，它會變得非常強大。
以上就是安泰測試為大家介紹的泰克示波器MSO4/5/6系列對于信號捕獲技巧，以及FastFrame?分段存儲模式的強大優勢。
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