37000 тысяч осциллограмм в секунду - не догнать, так хоть согреться (о вреде торопливости.) - часть 2

16.05.2007

Часть 2

Писать рецензии на статьи г-на Дедюхина  трудно. Не потому, что писать нечего. Просто рецензируемый текст за сутки может поменяться  3 раза, с точностью до «наоборот». Это напоминает Интернет-дневник, когда  публикуются не факты, а  впечатления о них. А впечатления, как известно, вещь переменчивая. Только я  написал рецензию на часть №2 (про джиттер) как на следующее утро  Автор поменял текст, изменил иллюстрации и т.п. Подвел текст, так сказать,  под реалии жизни,  с учетом, так сказать, новой информации, полученной из рецензии на собственную статью. Положительная обратная связь...

В результате - джиттер DPO4034 все-таки вернулся к правильной величине 190- 200 пс, зато джиттер WR6000A чудесным образом  за ночь уменьшился  с 58 пс  до 40 пс - надо же соблюсти дистанцию,  точнее поставить курсоры, так сказать. Зато г-н Дедюхин открыл для себя новую процедуру - калибровку прибора., которая, как оказывается,  делает работу с DPO4000 просто невыносимой. Нечего сказать - существенное отличие от LeCroy, в котором с помощью "чек-бокса" в настройках можно заставить WR6000A калибровку при каждом запуске!

 Не будем это комментировать далее...  Неинтересно...

Займемся лучше частью №1:

Внимание: рецензия дается на материал, опубликованный на известном читателю сайте  на момент 15 мая 2007 года в 22-30 по Московскому времени без учета последующих непредсказуемых изменений рецензируемого текста.

Итак,  часть №1 - скорость захвата осциллограмм

Сначала идет правильный текст:

Цитата 1 Очевидно, что скорость захвата осциллографам является немаловажным фактором для цифрового осциллографа, поскольку, при решении некоторых задач с использованием цифрового осциллографа, позволяет производить захват, запись и анализ большего объёма данных, получить более динамичное отображение входного сигнала или давать больше возможностей по анализу формы входного сигнала.

Далее нам дают базовые определения:

Цитата 2: "Скорость сбора" осциллографа определяет, сколько осциллограмм входного сигнала способен зафиксировать тот или иной осциллограф и выражается в «осциллограммах в секунду». Или же иными словами - это, какое количество запусков развертки способен произвести цифровой осциллограф.

Вроде все пока нормально...

Цитата 3: Для проведения сравнительных испытаний по скорости захвата осциллограмм нами были выбраны осциллограф Tektronix DPO4034 (с инсталлированной новой прошивкой 2.01) и LeCroy WaveRunner 64Xi. Мы умышленно, в ответ на рекламный солган «существенно лучше всех осциллографов LeCroy», не стали использовать старшие сери осциллографов LeCroy, хотя русское выражение «лучше всех» давал возможность этого реванша. Осциллографы Tektronix DPO4034 и LeCroy WR64Xi примерно, с учетом некоторых особенностей, можно отнести к одному классу.

А вот тут уже лукавство:  WR Xi - это осциллограф с максимальной у LeCroy скоростью захвата осциллограмм. Все остальные модели в линейке LeCroy  ему уступают. Поэтому намеки на то, что мол есть оружие покруче - только для несведущих.

Цитата3 Схема измерения  скорости сбора осциллограмм (или же числа запусков развертки) достаточно проста и доступна для всех. Оба осциллографа на задней панели имеют выход схемы синхронизации, формирующей положительный кратковременный импульс при каждом очередном запуске развертки. К этому разъемы подключается частотомер, имеющий возможность подсчета числа импульса за определенный временной интервал. Измерение числа импульсов частотомером за временной интервал 1 секунда и будет равно числу захвата осциллограмм в секунду. Для увеличения достоверности полученных результатов, измерение числа импульсов производится не за 1 секунду, а за 10 секунд, с последующим деление полученного результата на 10.

Похоже на правду, но не правда. На самом деле, импульсы на этом разъеме  появляются при срабатывании триггера, а не при захвате осциллограммы. Разницы для DPO4000 - никакой, у него ведь нет режима сегментированной памяти. А вот для WR Xi  эту разницу надо учитывать, когда обвиняешь в дезинформации.

Цитата 4: Для осциллографа LeCroy WR64Xi выберем  режим сегментированной памяти (длина памяти одного сегмента то же 1000 точек, не самый оптимальный режим для скорости сбора информации, но для первого измерения вполне удовлетворительный). При этом, так же, все другие каналы осциллографов выключены, также выключены все режимы измерений и математических операций.
В качестве входного сигнала используется синусоидальный сигнал частотой 350 МГц и уровнем 223 мВ.

Результаты измерений, приведенные к значению 1 секунда, приведены в таблице 1.

О ! Вот и первая победа LeCroy! Осциллограф LeCroy сделал 21 тысячу запусков триггера, захватив ОДНУ сегментированную осциллограмму!  TEKTRONIX сделал 2491 запуск триггера и захватил 2491 осциллограмму (осталось неясно, на какой развертке проводились замеры для обоих приборов).  Также непонятно, почему так мало захватов у TEKTRONIХ?  Собственно, то , что г-н Дедюхин на новой прошивке при своих первых экзерсисах получил только 2400 захватов и послужило для него отправной точкой для обвинений ЭЛИКС и TEKTRONIX в технической дезинформации. На самом деле, в зависимости от выбранной развертки и частоты тестируемого сигнала (кол-ва фронтов, попадающих на схему синхронизации) можно получить и 1000 захватов в секунду (например, если тестировать генератор для калибровки пробников) и даже 20 захватов (если уровень синхронизации поставить выше максимального значения сигнала). Все это отражает не столько возможности приборов, сколько уровень понимания этих возможностей Автором рецензируемой статьи. Ответ на это - простой: Надо только захотеть.

Выше- результаты, полученные уже мной на DPO4034 с новой прошивкой, реальный тестовый сигнал с аномалиями (развертка 200 нс/дел, частота дискретизации 500 MS/s, длина памяти 1000 точек). По методу, описанному г-ном Дедюхином,  на DPO4034 достигнута величина 37 тыс. запусков в секунду! Надо только захотеть. Автор этого не хотел, поэтому получил только 2400.

Далее, воодушевленный, Автор, зажмурившись, бросается в бой. При этом он для лучшего результата заставляет зажмуриться и свой любимый осциллограф:

Цитата 5: Далее, для повышения скорости сбора информации, применим оригинальный способ  - выключение индикатора прибора. В этом режиме скорость сбора информации значительно повышается, поскольку внутренние ресурсы осциллографа не расходуются на вывод информации на экран в текущий момент времени,

Действительно оригинально. Оригинально настолько, что читателю тоже хочется зажмуриться! Вот такая визуализация динамического поведения сигнала с закрытыми глазами! 

Цитата 6: Как уже отмечалось, длина одного сегмента 1000 точек не самый оптимальный режим для скорости собора информации для осциллографа LeCroy. Уменьшим значение длины сегмента до 50 точек и повторим измерения для данных таблицы 1 и 2. При этом особо отметим, что при длине сегмента 50 точек, часто дискретизации сигнала составляет 5 Гвыб/с.
... Выключим индикатора прибора и повторим измерения

50 точек - отличная, информативная длина  для просмотра динамического сигнала - много аномалий обнаружим!

Впечатлений г-на Дедюхина по этому вопросу пожалуй уже  достаточно. Теперь давайте разберемся, что есть на самом деле.

У вопроса - две стороны: формальная и фактическая.

Формальная:  Обвинения в «технической дезинфорамации» со стороны г-на Дедюхина  строются на том, что, по его мнению, осциллографы LeCroy  WR Xi способны захватывать больше осциллограмм, чем TEKTRONIX DPO4000.

Собственно, не будем далеко ходить - спросим у LeCroy:

Вот выдержка из брошюрки по параметрам WR Xi:

Скорость захвата осциллограмм для этого прибора в ней и указана - до  8000 осциллограмм в секунду, что в 4,5 раза меньше, чем в DPO4000. Ранее  со старой прошивкой DPO4000 по этому параметру  уступал осциллографу WR Xi.

Собственно все! Обвинение г-на Дедюхина опроверг сам производитель.

А что же измерял г-н Дедюхин? Что было в 27 раз лучше?

Это была скорость захвата сегментов. Чем отличается сегмент от осциллограммы?  А тем, что  осциллограммы поступают на прибор в реальном времени,  то есть непрерывно (continuous) и создают живое, динамичное изображение сигнала, а сегменты - попадают на экран  только после заполнения всего буфера, т.е. пакетами,  разделенными существенной задержкой,  достигающей секунд или более. Действительно, нужно ведь подождать, пока соберется весь пакет   сегментов общей длиной десятки мегабайт, плюс время на обработку и подготовку к выводу на экран этой длинной  сегментированной осциллограммы (большое мертвое время). Теперь становится ясно, почему Автор подсчитывал частоту запусков  аж за 10 секунд!  Пакет сегментов собирал. Долго это. Можно и монитор выключить. И отвернуться можно.

Теперь  - Фактическая сторона вопроса, т.е. по сути : Имеет ли данный режим (режим сегментирования памяти) отношение к продекларированной цели:

производить захват, запись и анализ большего объёма данных, получить более динамичное отображение входного сигнала?

Действительно, имеете ли Вы представление о динамике исследуемого сигнала, если  имеете секундные паузы в отображении сигнала, или просто выключаете монитор?

С другой стороны, полноту информации, доступной глазу пользователя обоих осциллографов оценить достаточно легко. За ту же секунду, определим общее время захваченных осциллограмм (у DPO4034) и сегментов (у WR Xi):

DPO4034: Каждая развертка содержит 1000 точек. На развертке 200 нс/дел каждая из захваченных осциллограмм имеет длину 10делений x 200 нс= 2 мкс. За секунду общая длина захваченной информации = 37500 х 2 мкс=75мс информации за 1 секунду, т.е. осциллограф DPO4034   в указанном режиме отобразил 7,5% от всей информации, поступившей на вход прибора!

Теперь WR64Xi: Для обсчета возьмем последний рекорд, 297 000 захватов сегментов.

Каждый сегмент содержит 50 точек, оцифрованных с частотой 5 GS/s (т.е. интервал между точками  - 200 пс). Длина одного сегмента = 200 пс*50=10 нс. Общая длина собранной информации = 297000 *10 нс= 2 970 000 нс = 2,93 мс за 1 секунду.

Получилось, что осциллограф WR64Xi в указанном режиме отобразил 0,3% от всей информации, поступившей на вход прибора!  Т.е. в 25 раз ХУЖЕ, чем DPO4034.

 Согласитесь, что теперь весьма смешно читать  «выводы» Автора:

Цитата 7:

Вывод. Несмотря на то, что данные измерения приводились, для конкретного типа средств измерения и лишь для некоторых выбранных режимов цифровых осциллографов, они наглядно показывают, что утверждение «по этому важному для обнаружения аномалий и наблюдения динамического поведения сигнала параметру DPO-4000 существенно лучше всех осциллографов LeCroy» очень сильно преувеличено и больше отображает личные желания конкретных дилеров компании Tektronix, чем действительные параметры, как осциллографов LeCroy, так и осциллографов Tektronix

Наши выводы куда как проще: мы не отступили от истины,  наши утверждения нисколько не преувеличены, у  пользователей DPO4000  с выходом новой прошивки действительно появился мощный инструмент для исследования динамического поведения тестируемого сигнала. И он действительно теперь превосходит по этому важному параметру осциллографы LeCroy. А режим сегментированной памяти нужен для совсем отличных  от динамического отображения сигнала целей, имеющих скорее исследовательский характер, как то  захват нерегулярных пачек импульсов, экономия памяти за счет отбрасывания периода ожидания между изучаемыми событиями. Это режим, впрочем,  есть в осциллографах TEKTRONIX серии TDS5034B, DPO7000/70000...