Velocidad de captura de formas de onda en los osciloscopios
La velocidad de captura expresada en formas de onda por segundo (wfm/sg), representa la rapidez con la que un osciloscopio adquiere formas de onda completas, a diferencia de la velocidad de muestreo, que indica con qué frecuencia, el osciloscopio toma muestras de la señal de entrada dentro de una forma de onda
Las velocidades de captura de forma de onda variarán ampliamente, dependiendo del tipo y nivel de prestaciones del osciloscopio. Los osciloscopios con altas velocidades de captura de forma de onda ofrecen una sensación visual más completa acerca del comportamiento de la señal, y aumenta extraordinariamente la probabilidad de que el osciloscopio capture rápidamente anomalías transitorias tales como inestabilidades, espurios o errores de transición.
Los osciloscopios de memoria digital (DSO) utilizan una arquitectura de procesamiento en serie que permite capturar entre 10 y 5.000 wfms/s. Algunos DSO tienen un modo especial que captura una ráfaga de múltiples señales sobre una gran memoria, proporcionando temporalmente velocidades muy elevadas de captura de formas de onda, seguidas por largos períodos de tiempo de procesamiento, que reducen la probabilidad de capturar eventos esporádicos e intermitentes.
Arquitectura de osciloscopio digital tradicional
En el osciloscopio de almacenamiento digital tradicional (DSO), el procesamiento y la visualización de datos de la forma de onda se completan dentro de la CPU que es el cuello de botella de toda la adquisición, procesamiento y visualización de los datos, pues para comenzar la adquisición del siguiente cuadro, habrá un gran intervalo de tiempo de espera a que la CPU termine de completar el procesamiento del cuadro anterior.
Con referencia a la Figura 2, el tiempo entre dos fotogramas adquiridos se denomina tiempo muerto de adquisición del osciloscopio. El tiempo muerto de los osciloscopios de almacenamiento digital tradicionales es muy largo, de modo que los fallos ocasionales son difíciles de capturar, ya que caen con facilidad dentro del periodo de tiempo muerto.
Figura 2: El tiempo muerto entre dos cuados
Con tecnologías como la DPO de TEKTRONIX o la SPO de SIGLENT, el problema de los tiempos muertos se ha minimizado, pues gracias a nuevas arquitecturas de procesamiento se consiguen velocidades de hasta 170.000 wfm/sg, en aplicaciones en las que los equipos tradicionales no pasaban de las 200 wfm/seg.
En particular, la tecnología SPO hace uso de un motor de procesamiento de imágenes en base a un grupo de FPGA para completar el procesamiento y la visualización de las formas de onda.
Arquitectura SPO de SIGLENT
Figura 4: Motor de procesamiento de gráficos y adquisición de formas de onda SPO
Evidentemente estas tecnologías, y en particular una alta tasa de captura de formas de onda facilitan descubrir rápidamente fenómenos ocasionales, que de otro modo requeriría horas de trabajo infructuoso, mejorando mucho la eficiencia del trabajo ( ver figura 5).
Figura 5: La alta tasa de captura de forma de onda puede encontrar señales anormales rápidamente
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