デジタルパターンジェネレータ

デジタル パターン ジェネレータは、デジタル電子刺激を生成するために使用される電子テスト機器またはソフトウェアです。デジタル電子刺激は、2 つの論理状態 (「低状態」と「高状態」、「0」と「1」) に対応する 2 つの従来の電圧間で変化する特定の種類の電気波形です。デジタル パターン ジェネレータの主な目的は、デジタル電子デバイスの入力を刺激することです。そのため、デジタル パターン ジェネレータによって生成される電圧レベルは、多くの場合、デジタル電子 I/O 標準 (たとえば、 TTL、LVTTL、LVCMOS、LVDS)と互換性があります。

デジタル パターン ジェネレータは、「パルス ジェネレータ」または「パルス パターン ジェネレータ」と呼ばれることもあり、デジタル パターン ジェネレータとしても機能する場合があります。そのため、2 種類の機器の区別は明確でない場合があります。デジタル パターン ジェネレータは、同期デジタル刺激のソースです。生成された信号は、ロジック レベルでデジタル エレクトロニクスをテストするのに興味深いものです。そのため、「ロジック ソース」とも呼ばれます。パルス ジェネレータは、さまざまな形状の電気パルスを生成することを目的としています。主に、電気レベルまたはアナログ レベルでのテストに使用されます。このような機器の別の一般的な名前は、「デジタル ロジック ソース」または「ロジック ソース」です。

デジタル パターン ジェネレーターは、反復信号または単発信号を生成できますが、その場合には何らかのトリガー ソース (内部または外部) が必要になります。

デジタルパターンジェネレーターは現在、スタンドアロンユニット、[ロジックアナライザー]などの他の機器用のアドオンハードウェアモジュール、またはPCベースの機器として利用できます。

スタンドアロン ユニットは、生成するパターンを定義するユーザー インターフェイスから、出力信号を実際に生成する電子機器まですべてを含む自己完結型デバイスです。

一部のテスト機器メーカーは、ロジック アナライザのアドオン モジュールとしてパターン ジェネレータを提案しています(たとえば、Tektronix の TLA7000 シリーズ ロジック アナライザ用の PG3A モジュール、または 16500 シリーズ ロジック アナライザ用の Hewlett-Packard 16520A/16522A モジュールを参照)。この場合、パターン ジェネレータは、ロジック アナライザが提供する分析機能の「生成対応物」です。

PC ベースのデジタル パターン ジェネレータは、 PCI、USB、イーサネットなどの周辺ポートを介して PC に接続されます (たとえば、USB 経由で接続された Byte Paradigm の「Wave Generator Xpress」を参照)。これらのデバイスは、送信するデジタル パターンを定義および保存するためのユーザー インターフェイスとして PC を使用します。

デジタル パターン ジェネレーターは、主にデジタル チャネルの数、最大レート、およびサポートされる電圧標準によって特徴付けられます。

• デジタル チャネルの数によって、生成されるパターンの最大幅が決まります。通常は、8 ビット、16 ビット、または 32 ビットのパターン ジェネレーターです。16 ビット パターン ジェネレーターは、1 ～ 16 の任意のビット数で任意のデジタル サンプルを生成できます。
• 最大レートは、連続する 2 つのパターン間の最小時間間隔を定義します。たとえば、50 MHz (50 MSample/s) のデジタル パターン ジェネレーターは、20 ナノ秒ごとに新しいパターンを出力できます。
• サポートされている電圧規格は、最終的に、デジタル パターン ジェネレーターを使用できる電子デバイスのセットを定義します。具体的には、デジタル パターン ジェネレーターの出力における信号の電圧と遷移特性は、これらの電圧規格に準拠します。サポートされている電圧規格の例: TTL、LVTTL、LVCMOS、LVDS。

ほとんどのデジタル パターン ジェネレーターには、指定された周波数で繰り返しシーケンスまたはデジタル クロック信号を生成する機能、外部クロック入力とトリガー オプションを使用して外部入力からのイベントを受信するとパターン生成を開始する機能などの機能が追加されています。

• デジタルエレクトロニクスと組み込みシステムのテストとデバッグ
• デジタル信号処理ハードウェアの刺激
• デジタル-アナログコンバータ刺激

ビデオ デジタル パターン ジェネレーターは、 DVIやHDMIなどの特定のデジタル ビデオ形式で特定のテスト パターンを生成する専用のデジタル パターン ジェネレーターです。

自動車などの安全性が極めて重要な技術では、その正しい機能を維持するために特殊な電子システムが使用されています。これらは、ブレーキ、モーター、エアバッグを監視するために使用できます。これらの電子システムの内部テストは、パターンジェネレータ、つまりテスト対象の回路に供給して出力の正確性を検証するLFSRによって行われます。^[1]

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