فناوری سوپر فسفر چیست و چه کاربردی دارد؟ آیا نیازی به خرید اسیلوسکوپ دارای این فناوری را دارم یا خیر؟
در دنیای پرسرعت الکترونیک، انتخاب ابزار مناسب، کلید موفقیت است. اما وقتی نوبت به خرید اسیلوسکوپ می‌رسد، بسیاری از ما با چالش‌هایی روبرو می‌شویم:
خیلی‌ها این سوالات را دارند، اما پاسخ‌های روشن و شفاف کم است. شاید شما هم در این مرحله باشید و بخواهید مطمئن شوید که سرمایه‌گذاری‌تان درست است.
نگران نباشید! راه‌حل اینجاست.
تکنولوژی‌های جدید در اسیلوسکوپ‌ها، مانند فناوری سوپر فسفر یا “اولترا فسفر” (که در مدل‌هایی مثل Siglent SDS804X HD, SDS1202X-E یا Uni-T UPO1102 دیده می‌شود)، دقیقاً برای همین چالش‌ها طراحی شده‌اند. این اسیلوسکوپ‌ها با ترکیب بهترین‌های دنیای آنالوگ و دیجیتال، به شما امکان می‌دهند:
چرا این قابلیت‌ها مهم‌اند؟
سازندگان اسیلوسکوپ به این سمت حرکت کرده‌اند چون نیازهای مهندسان و تکنیسین‌ها پیچیده‌تر شده است.
شما با انتخاب یک اسیلوسکوپ با این قابلیت‌های پیشرفته، نه تنها پولتان را برای دستگاهی که نیازتان را برطرف میکند خرج کرده‌اید، بلکه از خرید دستگاهی که بعداً ناکافی خواهد بود و نیاز به ارتقا پیدا میکند، جلوگیری می‌کنید. این یک سرمایه‌گذاری هوشمندانه برای آینده کاری شماست.
با ما همراه باشید تا بدانید کجا اسیلوسکوپ با فناوری سوپر فسفر یا «اولترا فسفر» به کار شما می آید.
.
فناوری سوپر فسفر یا آلترا فسفر در نمایش شکل موج
تصور کنید می‌خواهید یک مسابقه ماشین‌سواری را تماشا کنید. یک ماشین معمولی ممکن است به راحتی در خط پایان دیده شود، اما اگر بخواهید ببینید کدام ماشین دقیقاً در لحظه عبور از خط پایان جلوتر بوده و چقدر جلوتر بوده است، نیاز به جزئیات بیشتری دارید. نمایشگرهای معمولی اسیلوسکوپ‌ها هم همین‌طور هستند.
.
.
نمایشگرهای سنتی اسیلوسکوپ مانند نمایشگرهای CRT قدیمی:
این نمایشگرها مانند یک مانیتور معمولی کار می‌کردند. وقتی سیگنال ورودی (مثلاً یک موج) به اسیلوسکوپ می‌رسید، یک نقطه نورانی روی صفحه ظاهر می‌شد و همان‌جا می‌ماند تا موج بعدی ترسیم شود.
اگر سیگنال شما خیلی سریع یا با جزئیات زیاد بود، ممکن بود برخی از این جزئیات مهم را از دست بدهید، درست مثل اینکه در یک مسابقه اتوموبیل‌رانی، جزئیات عبور ماشین‌ها از خط پایان را نبینید. این نمایشگرها عمدتاً برای دیدن شکل کلی موج مناسب بودند.
.
فناوری سوپر فسفر یا اولترا فسفر (Super phosphor / Ultra phosphor):
سازندگان اسیلوسکوپ به این نتیجه رسیدند که برای تحلیل دقیق‌تر سیگنال‌ها، نیاز به نمایش جزئیات بیشتری دارند. فناوری سوپر فسفر در واقع به موادی اشاره دارد که وقتی الکترون‌ها به آن‌ها برخورد می‌کنند، نور از خود ساطع می‌کنند (شبیه همان فسفر در لامپ‌های فلورسنت قدیمی یا نمایشگرهای CRT).
اما در اسیلوسکوپهای جدید، این فناوری به شکلی پیشرفته‌تر به کار گرفته شده است.
.
فناوری سوپر فسفر چه کاری انجام می‌دهد؟
1. نمایش شدت نور (Intensity Grading): مهم‌ترین ویژگی این فناوری، توانایی نمایش شدت نور متفاوت در نقاط مختلف موج است. یعنی نقاطی که سیگنال بیشتر در آنجا تکرار شده یا شدت بیشتری دارد، روشن‌تر دیده می‌شوند و نقاطی که کمتر دیده شده‌اند، کم‌نورتر. این شبیه به نمایش “گرما” در نقشه‌های هواشناسی است که مناطق گرم‌تر را با رنگ‌های روشن‌تر نشان می‌دهد.
2. نمایش دقیق‌تر رویدادهای نادر: با این فناوری، حتی رویدادهای سریع و گذرا یا خطاهایی که به ندرت رخ می‌دهند، به صورت نقاط روشن‌تر یا با شدت نور بیشتر روی صفحه باقی می‌مانند و به راحتی قابل مشاهده هستند. این به شما کمک میکند تا مشکلات پنهان در سیگنال‌ها را پیدا کنید.
3. سرعت بالا و جزئیات زیاد: این نمایشگرها می‌توانند تعداد زیادی نقطه نورانی را در هر ثانیه پردازش و نمایش دهند، که باعث می‌شود شکل موج‌ها بسیار روان و با جزئیات بالا دیده شوند، حتی اگر سیگنال شما بسیار پیچیده باشد.
تصویر یک اسیلوسکوپ DSO رایج که قادر به نمایش جزئیات و تغییرات پویای این شکل موج ویدیویی ترکیبی نیست.
.
تصویر همان سیگنال ویدیویی مرکب که با یک اسیلوسکوپ سوپر فسفری دیجیتال ضبط شده است، تمام جزئیات این شکل موج پیچیده را در زمان واقعی نشان می‌دهد.
.
در نمایش چه نوع شکل موج‌هایی و کجاها این فناوری احساس نیاز شده است؟
این فناوری به ویژه در موارد زیر بسیار کاربردی است:
تحلیل سیگنال‌های دیجیتال: در مدارهای دیجیتال، سیگنال‌ها معمولاً بین دو سطح منطقی (بالا و پایین) جابجا می‌شوند. اما گاهی اوقات، سیگنال ممکن است دچار “پرش” (glitch) یا “لرزش” (jitter) شود.
فناوری سوپر فسفر به شما اجازه می‌دهد این پرش‌های کوتاه و گذرا را که ممکن است در نمایشگرهای معمولی دیده نشوند، به راحتی مشاهده کنید. این برای عیب‌یابی مدارهای دیجیتال بسیار حیاتی است.
بررسی نویز (Noise): سیگنال‌های واقعی همیشه مقداری نویز دارند. این فناوری به شما کمک میکند تا دامنه و الگوی نویز را بهتر درک کنید، زیرا نقاطی که نویز بیشتری دارند، روشن‌تر دیده می‌شوند.
تحلیل سیگنال‌های پیچیده: در کاربردهایی مانند ارتباطات، مدارهای مخابراتی، یا سیستم‌های صوتی و تصویری پیشرفته، سیگنال‌ها می‌توانند بسیار پیچیده و دارای مدولاسیون‌های مختلف باشند. فناوری سوپر فسفر به مهندسان کمک میکند تا این سیگنال‌های پیچیده را با وضوح بالا مشاهده و تحلیل کنند.
(توجه فرمایید که اسیلوسکوپ سیگنال مختلط (Mixed Signal Oscilloscope=MSO) نوعی اسیلوسکوپ استاندارد است که همزمان سیگنال های دیجیتال و آنالوگ بررسی میکند.
در مقابل، اسیلوسکوپ سیگنال پیچیده به توانایی اسیلوسکوپ در تجزیه و تحلیل سیگنال‌ها با پارامترهای متغیر مانند دامنه و فرکانس در طول زمان اشاره دارد، که می‌تواند برای اسیلوسکوپ معمولی چالش برانگیز باشد.
همچنین یک اسیلوسکوپ دامنه مختلط (MDO) یک آنالایزر طیف RF را با یک MSO یا DPO ترکیب میکند تا نمایش‌های همبسته سیگنال‌ها از حوزه‌های دیجیتال، آنالوگ و RF را امکان‌پذیر کند.
به عنوان مثال، MDO به شما امکان می‌دهد نمایش‌های همبسته زمانی سیگنال‌های پروتکل، منطق حالت، آنالوگ و RF را در یک طراحی تعبیه شده مشاهده کنید. این امر به طور چشمگیری زمان دستیابی به بینش و عدم قطعیت اندازه‌گیری بین رویدادهای دامنه متقابل را کاهش می‌دهد.)
عیب‌یابی در سرعت‌های بالا: هرچه سرعت سیگنال‌ها بالاتر می‌رود، پنجره زمانی که برای مشاهده یک رویداد دارید، کوتاه‌تر می‌شود. فناوری سوپر فسفر با نمایش شدت نور و حفظ اطلاعات رویدادهای گذشته، این امکان را فراهم میکند که حتی رویدادهای بسیار سریع را نیز ببینید.
.
به طور خلاصه، سازندگان اسیلوسکوپ به سمت این فناوری رفته‌اند تا ابزارهایی قدرتمندتر و دقیق‌تر برای مهندسان و تکنسین‌ها فراهم کنند، به خصوص برای تحلیل سیگنال‌های پیچیده، سریع و دارای نویز یا خطاهای گذرا که در نمایشگرهای سنتی به سختی قابل مشاهده بودند. فناوری سوپر فسفر، دید بصری بهتری از رفتار واقعی سیگنال‌ها ارائه می‌دهد.
.
مثالهایی از مقایسه اسیلوسکوپهای مختلف که فناوری فسفری برای نمای شکل موج دارند در مقایسه با 2 اسیلوسکوپ ساده (هنتک):
|
مدل اسیلوسکوپ |
فناوری کلیدی |
ویژگی‌های کلیدی (خلاصه) |
سیگنال‌های قابل مشاهده/تحلیل (خلاصه) |
|
SIGLENT |
12 بیتی، نمایشگر HD، فناوری سوپر فسفر، نرخ تازه‌سازی بالا |
رزولوشن بالای نمایشگر، نرخ تازه‌سازی 1میلیون شکل موج در ثانیه، عمق حافظه زیاد، FFT دقیق |
سیگنال‌های دیجیتال/آنالوگ رایج، سیگنال‌های گذرا، نویزها، سیگنال‌های صوتی، کنترلی، ارتباطی، سوئیچینگ. |
|
فناوری سوپر فسفر، نرخ تازه‌سازی بالا |
نرخ تازه سازی 100هزار شکل موج در ثانیه، پهنای باند ۲۰۰MHz، عمق حافظه ۱۴Mpts، FFT دقیق |
سیگنال‌های میکروکنترلر، سنسورها، مدارهای آنالوگ/دیجیتال پایه، تست‌های عمومی الکترونیک، PWM. |
|
|
UNI-T UPO1102CS |
Ultra Phosphor |
نرخ تازه‌سازی ۵۰۰هزار wfms/s، عمق حافظه ۵۶Mpts، پهنای باند ۱۰۰MHz، FFT، تریگرهای متنوع |
سیگنال‌های پیچیده، مدارهای ترکیبی دیجیتال/آنالوگ، سیگنال‌های ارتباطی سریال (UART, SPI, I2C)، تحلیل هارمونیک. |
|
RIGOL |
UltraVision |
نرخ تازه‌سازی 30هزار wfms/s، عمق حافظه ۲۴Mpts، پهنای باند ۱۰۰MHz، FFT، سریال باس تریگر/دیکد (تا حدی) در صورت فعالسازی |
سیگنال‌های عمومی الکترونیک، آموزش، عیب‌یابی، توسعه محصول، مدارهای منطقی. |
|
RIGOL |
UltraVision II |
نرخ تازه‌سازی 30هزار wfms/s، عمق حافظه ۱۰۰Mpts، پهنای باند ۱۰۰MHz، FFT، سریال باس تریگر/دیکد در صورت فعالسازی، |
سیگنال‌های پیچیده، سیستم‌های امبدد، ارتباطات سریال (CAN, LIN)، تحلیل سیگنال‌های همزمان، سیگنال‌های فرکانس بالا. |
|
RIGOL DS1104ZS |
UltraVision، فانکشن ژنراتور داخلی |
نرخ تازه‌سازی ۳۰k wfms/s، عمق حافظه ۲۴Mpts، پهنای باند ۱۰۰MHz، FFT، سریال باس تریگر/دیکد، ۴ کانال، فانکشن ژنراتور داخلی |
مشابه DS1104Z Plus، با قابلیت تولید سیگنال‌های تست (سینوسی، مربعی، مثلثی، DC)، تست مدارهای الکترونیکی. |
|
HANTEK DSO5102P |
DSO (اسیلوسکوپ دیجیتال معمولی) |
پهنای باند ۱۰۰MHz، نرخ نمونه‌برداری ۱GSa/s، عمق حافظه ۴۰K، FFT |
سیگنال‌های پایه الکترونیک، تست‌های ساده، آموزش، مدارهای AC/DC. |
|
HANTEK DSO2D10 |
DSO + فانکشن ژنراتور داخلی |
پهنای باند ۱۰۰MHz، نرخ نمونه‌برداری ۱GSa/s، فانکشن ژنراتور داخلی، FFT |
سیگنال‌های پایه الکترونیک، تست‌های ساده، آموزش، تولید سیگنال‌های تست (سینوسی، مربعی، مثلثی)، تست مدارهای فیلتر. |
.