डिजिटल पैटर्न जनरेटर

एक डिजिटल पैटर्न जनित्र (जनरेटर) इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरण या सॉफ़्टवेयर का एक भाग है जिसका उपयोग डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उत्तेजनाओं को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स उत्तेजना एक विशिष्ट प्रकार की विद्युत तरंग है जो दो परम्परागत वोल्टेज के बीच भिन्न होती है जो दो तर्क अवस्थाओं (  निम्न अवस्था  और  उच्च अवस्था ,  0  और  1  ) के अनुरूप होती है। डिजिटल पैटर्न जनित्र का मुख्य उद्देश्य डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के इनपुट को उत्तेजित करना है। इस कारण से, डिजिटल पैटर्न जनित्र द्वारा उत्पन्न वोल्टेज स्तर अक्सर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स I/O मानकों - TTL, LVTTL, LVCMOS और LVDS के साथ उदाहरण के लिए संगत होते हैं| डिजिटल पैटर्न जनित्र को कभी-कभी  पल्स जनित्र  या  पल्स पैटर्न जनित्र  कहा जाता है जो डिजिटल पैटर्न जनित्र के रूप में भी कार्य करने में सक्षम हो सकता है। इसलिए, दो प्रकार के उपकरणों के बीच का अंतर स्पष्ट नहीं हो सकता है। एक डिजिटल पैटर्न जनित्र तुल्यकालिक डिजिटल उत्तेजनाओं का एक स्रोत है; तर्क स्तर पर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के परीक्षण के लिए उत्पन्न संकेत आकर्षक है - यही कारण है कि उन्हें  तर्क स्रोत  भी कहा जाता है। एक पल्स जनित्र का उद्देश्य विभिन्न आकृतियों की विद्युत पल्स उत्पन्न करना है; वे अधिकतर विद्युत या एनालॉग स्तर पर परीक्षणों के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऐसे उपकरणों का एक अन्य सामान्य नाम  डिजिटल तार्किक स्रोत  या  तार्किक स्रोत  है।

डिजिटल पैटर्न जनित्र पुनरावृत्तीय या एकल-शॉट संकेत उत्पन्न कर सकते हैं, जिसमें किसी प्रकार के ट्रिगरन स्रोत (आंतरिक या बाहरी) की आवश्यकता होती है ।

डिजिटल पैटर्न जनित्र के प्रकार
डिजिटल पैटर्न जनित्र आज स्टैंड-अलोन इकाइयों के रूप में उपलब्ध हैं, अन्य उपकरणों के लिए ऐड-ऑन हार्डवेयर मॉड्यूल जैसे [तर्क विश्लेषक] या पीसी-आधारित उपकरण के रूप में उपलब्ध हैं।

स्टैंड-अलोन इकाइयाँ स्व-निहित उपकरण हैं जिनमें उपयोक्ता अंतरपृष्ठ से लेकर उन पैटर्न को परिभाषित करने के लिए सब कुछ सम्मिलित है, जो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए उत्पन्न होने चाहिए जो वास्तव में आउटपुट संकेत उत्पन्न करते हैं।

कुछ परीक्षण उपकरण निर्माता तर्क विश्लेषकों के लिए ऐड-ऑन मॉड्यूल के रूप में पैटर्न जनित्र का प्रस्ताव देते हैं (उदाहरण के लिए तर्क विश्लेषकों की Tektronix की TLA7000 सीरीज़ के लिए PG3A मॉड्यूल या तर्क विश्लेषकों की 16500-सीरीज़ के लिए Hewlett-Packard 16520A/16522A मॉड्यूल देखें)। इस स्थिति में, पैटर्न जनित्र तर्क विश्लेषक द्वारा प्रस्तुत विश्लेषण कार्यक्षमता के लिए  पीढ़ी समकक्ष  है।

पीसी-आधारित डिजिटल पैटर्न जनित्र PCI, USB, और/या ईथरनेट जैसे परिधीय पोर्ट के माध्यम से एक पीसी से जुड़े होते हैं (देखें, उदाहरण के लिए, बाइट पैराडिग्म से वेव जनित्र एक्सप्रेस, USB के माध्यम से जुड़ा हुआ है)। वे भेजे जाने वाले डिजिटल पैटर्न को परिभाषित करने और संग्रहीत करने के लिए एक उपयोक्ता अंतरपृष्ठ के रूप में पीसी का उपयोग करते हैं।

विशेषताएँ
डिजिटल पैटर्न जनित्र मुख्य रूप से कई डिजिटल चैनलों, एक अधिकतम दर और समर्थित वोल्टेज मानकों की विशेषता है।
 * डिजिटल चैनलों की उत्पन्न संख्या किसी भी पैटर्न के अधिकतम आयाम को परिभाषित करती है - आमतौर पर, 8-बिट, 16-बिट, या 32-बिट पैटर्न जनित्र होती है। एक 16-बिट पैटर्न जनित्र 1 से 16 तक किसी भी संख्या में बिट्स पर स्वेच्छ से डिजिटल प्रतिरूपों को उत्पन्न करने में सक्षम है।
 * अधिकतम दर 2 लगातार पैटर्न के बीच न्यूनतम समय अंतराल को परिभाषित करती है। उदाहरण के लिए, एक 50 MHz (50 MSample/s) डिजिटल पैटर्न जनित्र प्रत्येक 20 नैनोसेकंड में एक नया पैटर्न आउटपुट (निर्गत) करने में सक्षम होता है।
 * समर्थित वोल्टेज मानक अंततः इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सेट को परिभाषित करते हैं जिनके साथ एक डिजिटल पैटर्न जनित्र का उपयोग किया जा सकता है। विशेष रूप से, डिजिटल पैटर्न जनित्र के आउटपुट पर वोल्टेज और सिग्नल की संक्रमण विशेषताएँ इन वोल्टेज मानकों के अनुरूप होती हैं। समर्थित वोल्टेज मानकों के उदाहरण: TTL, LVTTL, LVCMOS, LVDS।

अधिकांश डिजिटल पैटर्न जनित्र एक विशिष्ट आवृत्ति पर पुनरावृत्तीय अनुक्रम या डिजिटल घड़ी (कालद) संकेत उत्पन्न करने की क्षमता, बाहरी घड़ी इनपुट और ट्रिगरन विकल्पों का उपयोग करने की क्षमता, बाहरी इनपुट से किसी स्थिति की स्वीकृति (रिसेप्शन) पर पैटर्न निर्माण करने की क्षमता जैसी विशेषताएँ जोड़ते हैं।

सामान्य अनुप्रयोग

 * डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स और अंतः स्थापित प्रणाली परीक्षण और दोषमार्जन (डिबगिंग)
 * डिजिटल संकेत प्रसंस्करण हार्डवेयर की उत्तेजना
 * डिज़िटल से एनालॉग परिवर्तक उत्तेजना

विशेष उद्देश्य डिजिटल पैटर्न जनित्र
वीडियो डिजिटल पैटर्न जनित्र एक विशेष डिजिटल वीडियो प्रारूप, जैसे DVI या HDMI में एक विशिष्ट परीक्षण पैटर्न की पीढ़ी के लिए समर्पित डिजिटल पैटर्न जनित्र हैं।

स्वचालित जैसी सुरक्षा-महत्वपूर्ण तकनीक में, विशेष इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली इसके सही कार्य पद्धति को बनाए रखने में सम्मिलित हैं। इनका उपयोग ब्रेक, मोटर और एयरबैग की जांच के लिए किया जा सकता है। इन इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के लिए आंतरिक परीक्षण पैटर्न जनित्र, यानी LFSR द्वारा किया जाता है जो परीक्षण के तहत परिपथ को फीड करता है, आउटपुट सत्यता की पुष्टि करता है।

डिजिटल पैटर्न जनित्र के निर्माता

 * बर्कले न्यूक्लिऑनिकी
 * क्रोमा (वर्णकी)
 * कीसाइट (पूर्व में Agilent और HP)
 * राष्ट्रीय उपकरण
 * Tektronix
 * सक्रिय तकनीकियाँ

यह भी देखें

 * स्वेच्छ तरंगरूप जनित्र
 * पल्स जनित्र
 * संकेत जनित्र

संदर्भ

 * Witte, Robert A.: "Electronic Test Instruments: Analog and Digital Measurements, 2nd Edition", Prentice Hall, 2002
 * Leens, F. : "The Digital Pattern Generator - An essential instrument for digital system development", Byte Paradigm, 2010 White Paper