제로 블라인드 타임이 디버깅을 혁신적으로 개선하는 방식

블라인드 타임이란?

오실로스코프를 사용할 때에는 획득 주기의 두 가지 주요 단계를 이해하는 것이 중요합니다.

• 샘플링
• 처리/표시

샘플링 단계에서는 오실로스코프가 회로 또는 장치에서 발생하는 신호와 파형을 기록합니다. 그런 다음, 처리/표시 단계가 시작되고 샘플링이 일시 중지됩니다. 이와 같은 샘플링의 일시 중지가 블라인드 타임이며, 이는 엔지니어와 과학자에게 심각한 문제가 될 수 있습니다. 이유가 무엇일까요? 이 시간 동안 오실로스코프가 새로운 샘플을 획득하지 않고 중요 이벤트나 신호를 캡처하지 못하기 때문입니다. 오실로스코프의 블라인드 타임이 길면 중요 정보를 캡처하지 못할 수 있습니다. 일부 오실로스코프의 경우, 블라인드 타임이 전체 획득 시간의 99% 이상을 차지할 수 있습니다. 너무 긴 블라인드 시간입니다!

블라인드 타임은 두 가지 주요 요인에 따라 달라집니다.

• 저장하고 처리해야 하는 샘플 수: 샘플 수가 많을수록 블라인드 타임이 길어집니다.
• 처리의 양과 유형: 다양한 분석 기능과 처리 매개변수는 처리 요구사항이 서로 다릅니다. 예를 들어, 고속 푸리에 변환과 함께 더 좁은 분해능 대역폭을 사용하면 블라인드 타임이 크게 증가합니다.

오실로스코프 업데이트 속도란?

오실로스코프에서 고려해야 할 핵심 요소 중 하나는 업데이트 속도입니다. 즉, 오실로스코프가 연속적인 파형을 얼마나 빠르게 트리거하고 처리, 표시할 수 있는지를 말합니다. 업데이트 속도가 높을수록 좋습니다. 업데이트 속도가 높다는 것은 테스트를 더 빠르게 완료하고 결과를 신뢰할 수 있음을 의미합니다.

업데이트 속도는 총 획득 시간에 반비례합니다. 총 획득 시간(샘플링 시간과 처리/표시 시간이 포함됨)이 길수록 업데이트 속도는 낮아집니다. 앞서 언급했듯이, 블라인드 타임은 총 획득 시간을 결정하는 핵심 요소입니다. 따라서 블라인드 타임이 길수록 총 획득 시간도 길어지고 업데이트 속도는 낮아집니다. 그래서 블라인드 타임이 짧은 오실로스코프를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 오실로스코프가 새로운 샘플을 수집하지 않는 시간을 최소화하여 총 획득 시간을 단축하고 업데이트 속도를 높일 수 있습니다. 이를 통해 더 정확하고 신뢰할 수 있는 테스트 결과를 얻고 프로젝트 완료에 소요되는 총 시간을 줄일 수 있습니다.

우수한 업데이트 속도를 제공하는 오실로스코프를 찾고 있다면 반드시 R&S®MXO 4를 확인해 보십시오. 이 모델은 세계에서 가장 높은 최대 실시간 업데이트 속도를 자랑하며 초당 460만 개 이상의 파형을 수집, 처리, 표시할 수 있습니다.

블라인드 타임 최소화: 제로 블라인드 타임이 가능한가?

어떤 오실로스코프에도 실질적인 제로 블라인드 타임은 가능하지 않지만 일부 최신 오실로스코프는 나노초 대의 블라인드 타임으로 제로 블라인드 타임에 매우 가까워지고 있습니다. 예를 들어, R&S®MXO 4는 연속 획득 간 21 ns 미만의 최소 블라인드 타임과 세계에서 가장 빠른 업데이트 속도를 제공합니다. 이렇게 우수한 성능은 기본적으로 고성능 ASIC(Application-specific Integrated Circuit)을 사용했기 때문입니다. ASIC은 더 빠르고 효율적인 신호 처리를 제공하며 제조업체가 오실로스코프의 블라인드 타임을 줄이는 기본적인 방법 중 하나입니다. 이전 세대는 신호 처리 및 제어를 위해 범용 하드웨어를 사용했습니다. 이러한 오실로스코프에서는 기능이 제한적이며 고속 데이터 획득 및 실시간 신호 처리가 가능하지 않았습니다. 오실로스코프 전용으로 설계된 ASIC은 트리거 처리 또는 데이터 획득을 위한 전용 하드웨어를 제공할 수 있으며 범용 프로세서보다 이러한 기능을 훨씬 더 효율적으로 수행하여 블라인드 타임을 줄일 수 있습니다.

특정 오실로스코프는 블라인드 타임을 줄이기 위해 설계된 기능을 기본적으로 탑재하고 있습니다.

• 세그먼트 메모리: 오실로스코프에서 관심 있는 신호의 부분만 캡처하고 나머지는 무시합니다. 그러면 오실로스코프가 처리해야 하는 데이터 양을 크게 줄일 수 있습니다.
• 인터리브 샘플링: 오실로스코프는 여러 개의 ADC(아날로그-디지털 변환기)를 사용하여 약간 다른 시간에 신호를 샘플링한 다음 해당 샘플을 결합하여 신호를 자세히 분석할 수 있는 정보를 만들어냅니다.
• 병렬 처리: 오실로스코프가 여러 처리 경로를 가지고 있어 한 데이터 세그먼트를 처리하는 동안 다른 세그먼트를 캡처할 수 있습니다.
• 높은 샘플링 속도: 오실로스코프가 데이터를 더 빠르게 캡처하고 처리할 수 있습니다.

또한 블라인드 타임을 줄이기 위해 오실로스코프 설정을 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, 신호의 특정 부분에만 관심이 있는 경우 해당 부분에 집중하도록 설정을 조정할 수 있습니다. 즉, 시간축 설정과 트리거 설정을 조정하여 신호의 관련 부분에 집중할 수 있습니다.

짧은 블라인드 타임이 디버깅에 미치는 이점

모든 글리치, 전압 스파이크 또는 고주파 신호를 쉽게 캡처할 수 있다고 상상해 보십시오. 과장한 것처럼 느껴지시나요? 하지만 사실입니다. R&S®MXO 4와 같이 제로에 가까운 블라인드 타임을 구현한 최신 오실로스코프가 이 꿈을 현실로 만들었습니다.

디버깅 세계에서 짧은 블라인드 타임은 절대적인 게임 체인저입니다. 블라인드 타임이 짧을 경우 글리치나 전압 스파이크와 같이 드물고 일시적인 이벤트를 놓칠 가능성이 최소화됩니다. 이는 고주파 스위칭 신호가 포함된 전력 전자 애플리케이션에서 특히 중요합니다.

블라인드 타임이 짧을 경우 복잡한 신호를 간단히 분석할 수 있습니다. 더 높은 업데이트 속도로 단일 관찰 창에서 더 많은 관찰 파형을 캡처할 수 있어 신호를 더욱 정확하고 상세하게 표현할 수 있습니다. 아래 그림을 참조하십시오. 빠른 업데이트 속도로 캡처된 파형은 느린 업데이트 속도로 캡처된 것보다 더 정밀하고 상세합니다. 이렇게 캡처된 파형은 느린 업데이트 속도에서 쉽게 놓칠 수 있는 노이즈나 작고 드물게 발생하는 이벤트에 특히 유용합니다. 높은 업데이트 속도에서는 이러한 이벤트에서 트리거도 가능합니다. 이러한 기능은 신호 품질이 성능의 핵심인 디지털 통신을 비롯한 다양한 애플리케이션에서 매우 중요할 수 있습니다.

짧은 블라인드 타임의 기타 이점

짧은 블라인드 타임은 디버깅에 유리할 뿐만 아니라 사용 편의성과 기기의 응답성을 향상하여 테스트 시간을 줄여줍니다. 대부분의 최신 오실로스코프는 사용자 인터페이스보다 파형 처리를 더 중요하게 다룹니다. 실제로, 이는 오실로스코프가 블라인드 타임이 끝날 때에만 표시를 업데이트하고 사용자 입력에 응답한다는 것을 의미합니다. 따라서 빠른 블라인드 타임은 표시와 제어 측면 모두에서 오실로스코프의 응답성을 높여줍니다. 따라서 사용자의 불편과 사용자 오류의 가능성이 감소하게 됩니다.

짧은 블라인드 타임의 또 다른 이점은 통계적 신뢰도가 높아진다는 것입니다. 오실로스코프는 통계 데이터를 생성하는 데 사용되는 경우가 많으며, 각각의 획득은 입력 신호의 샘플로 간주됩니다. 샘플이 많을수록 신뢰 구간이 작아져 측정된 통계가 실제 값에 더 근접하다는 점을 신뢰할 수 있습니다.