ЖУРНАЛ «СТА» 1/2016

24 СТА 1/2016 ОБЗОР /АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА www.cta.ru Мы живём поистине в цифровую эпоху, и нигде это так наглядно не про- является, как в области испытаний и измерений. С тех пор как были разра- ботаны первые ЭВМ, тенденция при- менения электронных аналого-цифро- вых преобразователей (АЦП) в прибо- рах и системах только усиливалась, по- скольку в них для захвата и анализа сиг- налов используется мощный цифровой процессор. Аналоговые осциллографы и мультиметры, так же как и многочис- ленные анализаторы, когда-то исполь- зовавшие аналоговые технологии, были заменены цифровыми моделями. АЦП находился в самом центре этой эволю- ции. В настоящее время место АЦП за- нял более современный преобразова- тель аналоговых сигналов в цифровые, или, как его ещё принято называть, ди- гитайзер, сделавший использование технологии аналого-цифрового пре- образования проще и доступнее, чем это было когда-либо прежде. Дигитайзеры реализуют всю мощь аналого-цифрового преобразования, дополняя его рядом важных компонен- тов, таких как прецизионное тактирова- ние, предварительная обработка вход- ного сигнала, буферная память, про- граммное обеспечение для обработки сигналов и скоростные шины данных для передачи оцифрованной информа- ции. Именно эти дополнения сделали АЦП универсальным и позволили ис- пользовать его максимально эффектив- но в постоянно расширяющемся спек- тре приложений. Однако так было не всегда. История современных дигитайзеров началась примерно с 1970-х годов, ког- да для эффективной реализации захва- та и оцифровки быстрых сигналов бы- ли использованы полупроводниковые технологии аналого-цифрового пре- образования. Устройства, известные как регистраторы переходных процес- сов, были громоздки, сложны в исполь- зовании и дорогостоящи, и поэтому применение их было ограничено. В конце 1980-х годов регистратор пере- ходных процессов был в большинстве случаев заменён цифровым осцилло- графом, поскольку цифровой осцилло- граф предложил простой способ захвата сигналов, дополненный к тому же та- ким функционалом, как предваритель- ная обработка сигнала, расширенные возможности синхронизации и анализа сигнала. Это было такое сочетание, ко- торое позволяло использовать его в го- раздо более широком диапазоне приме- нений. Такое положение сохранялось до начала 1990-х годов, когда с расцве- том персональных компьютеров были обновлены и дигитайзеры. Аппаратная часть и программное обеспечение ком- пьютеров стали быстро совершенство- ваться, и дигитайзеры смогли восполь- зоваться преимуществами и высокой производительностью новых компью- терных шин. Платы модульных диги- тайзеров, совместимые с технологиями ISA и PCI, стали устанавливаться непо- средственно в ПК, а программные ин- струменты делали их применение всё более удобным. В это же время как ни- когда широкая доступность быстродей- ствующих микропроцессоров позволи- ла достичь больших успехов в обработ- ке и скорости измерения сигнала. С тех пор дигитайзеры непрерывно совер- шенствуются. Как и прежде, они рабо- тают совместно с ПК, но теперь они до- ступны в постоянно расширяющемся разнообразии форматов. Сегодня мо- дульные дигитайзеры – это устройства, устанавливаемые как внутрь ПК с ис- пользованием новейшей шины PCIe, так и выполненные в одном из многих промышленных стандартов: PXI, CPCI или LXI для внешнего подключения. Дигитайзеры могут комплектоваться готовым программным обеспечением и выполнять функции осциллографа, устройства записи сигналов, регистрато- ра данных, спектроанализатора, мульти- метра и множества других измеритель- ных приборов. Они могут быть запро- Современные дигитайзеры. Справочное пособие Часть 1 Оливер Ровини, Артур Пини, Грег Тэйт Основанная в 1989 году в Германии компания Spectrum внесла серьёзный вклад в развитие технологий высокопроизводительных модульных дигитайзеров – устройств, без которых уже немыслимо большинство современных инструментальных приложений. Разобраться в характеристиках дигитайзеров и воспользоваться широчайшими возможностями, которые открывают эти мощные устройства, поможет справочное пособие компании Spectrum, публикацию которого мы начинаем с этого номера журнала.