miniatura|El generador de patrons de color PM5544 amb les tapes retirades, que mostra el maquinari electrònic. Un generador de patrons digitals és un equip o programari de prova electrònica que s'utilitza per generar estímuls electrònics digitals. Els estímuls electrònics digitals són un tipus específic de forma d'ona elèctrica que varia entre dos voltatges convencionals que corresponen a dos estats lògics ("estat baix" i "estat alt", "0" i "1"). L'objectiu principal d'un generador de patrons digitals és estimular les entrades d'un dispositiu electrònic digital. Per aquest motiu, els nivells de voltatge generats per un generador de patrons digitals sovint són compatibles amb els estàndards d'E/S d'electrònica digital, com ara TTL, LVTTL, LVCMOS i LVDS.
Els generadors de patrons digitals de vegades s'anomenen "generador d'impulsos" o "generador de patrons d'impulsos", que també poden funcionar com a generadors de patrons digitals. Per tant, la distinció entre els dos tipus d'equips pot no ser clara. Un generador de patrons digitals és una font d'estímul digital síncron; el senyal generat és interessant per provar l'electrònica digital a nivell lògic; és per això que també s'anomenen "font lògica". Un generador d'impulsos té la finalitat de generar un impuls elèctric de diferents formes; s'utilitzen principalment per a proves a nivell elèctric o analògic. Un altre nom comú per a aquests equips és "font lògica digital" o "font lògica".
Els generadors de patrons digitals poden produir senyals repetitius o d'un sol cop, en aquest cas es requereix algun tipus de font de desencadenament (interna o externa).
Tipus de generadors de patrons digitals Els generadors de patrons digitals estan disponibles avui dia com a unitats independents, mòduls de maquinari addicionals per a altres equips com ara un [analitzador lògic] o com a equips basats en PC.
Les unitats autònomes són dispositius autònoms que inclouen tot, des de la interfície d'usuari per definir els patrons que s'han de generar fins a l'equip electrònic que realment genera el senyal de sortida.
Alguns fabricants d'equips de prova proposen generadors de patrons com a mòduls addicionals per a analitzadors lògics (vegeu, per exemple, el mòdul PG3A per a la sèrie d'analitzadors lògics TLA7000 de Tektronix o els mòduls Hewlett-Packard 16520A/16522A per a la sèrie d'analitzadors lògics 16500). En aquest cas, el generador de patrons és la "contrapartida de generació" de la funcionalitat d'anàlisi que ofereixen els analitzadors lògics.
Els generadors de patrons digitals basats en PC es connecten a un PC a través de ports perifèrics com ara PCI, USB i/o Ethernet (vegeu, per exemple, el "Wave Generator Xpress" de Byte Paradigm, connectat a través d'USB). Utilitzen el PC com a interfície d'usuari per definir i emmagatzemar els patrons digitals que s'enviaran.
Característiques Els generadors de patrons digitals es caracteritzen principalment per un nombre de canals digitals, una velocitat màxima i els estàndards de voltatge compatibles.
El nombre de canals digitals defineix l'amplada màxima de qualsevol patró generat; normalment, un generador de patrons de 8 bits, 16 bits o 32 bits. Un generador de patrons de 16 bits pot generar mostres digitals arbitràries en qualsevol nombre de bits d'1 a 16. La velocitat màxima defineix l'interval de temps mínim entre 2 patrons successius. Per exemple, un 50 El generador de patrons digitals de 50 MHz (50 MSample/s) és capaç de generar un nou patró cada 20 nanosegons. Els estàndards de voltatge compatibles defineixen en última instància el conjunt de dispositius electrònics amb els quals es pot utilitzar un generador de patrons digitals. Concretament, els voltatges i les característiques de transició del senyal a la sortida del generador de patrons digitals compliran amb aquests estàndards de voltatge. Exemples d'estàndards de voltatge compatibles: TTL, LVTTL, LVCMOS, LVDS.
La majoria de generadors de patrons digitals afegeixen característiques com ara la capacitat de generar una seqüència repetitiva o un senyal de rellotge digital a una freqüència especificada, la capacitat d'utilitzar una entrada de rellotge externa i opcions de disparador, per iniciar la generació de patrons en rebre un esdeveniment des d'una entrada externa.
Aplicacions comunes Electrònica digital i proves i depuració de sistemes encastats Estimulació del maquinari de processament de senyals digitals Estimulació del convertidor digital-analògic
Generadors de patrons digitals d'ús especial Els generadors de patrons digitals de vídeo són generadors de patrons digitals dedicats a la generació d'un patró de prova específic en un format de vídeo digital concret, com ara DVI o HDMI.
En tecnologia crítica per a la seguretat, com ara l'automoció, hi ha sistemes electrònics especialitzats que intervenen en el seu correcte funcionament. Aquests es poden utilitzar per controlar els frens, els motors i els airbags. Les proves internes d'aquests sistemes electrònics es duen a terme mitjançant generadors de patrons, és a dir, LFSR que alimenta el circuit sota prova, verificant la correcció de la sortida.U.S. Air Force accepts first delivery of Raytheon Miniature Air Launched Decoy
Fabricants de generadors de patrons digitals Nucleònica de Berkeley Croma Keysight (anteriorment Agilent i HP) Instruments Nacionals Tektronix Tecnologies actives
Referències
Categoria:Electrònica Categoria:Laboratori