डिजिटल पैटर्न जनरेटर

एक डिजिटल पैटर्न जनरेटर इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण उपकरण या सॉफ़्टवेयर का एक भाग है जिसका उपयोग डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक स्टिमुली को उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स स्टिमुली एक विशिष्ट प्रकार की विद्युत तरंग है जो दो पारंपरिक वोल्टेज के बीच भिन्न तथा दो तर्कसंगत अवस्थाओं (  निम्न अवस्था  और  उच्च अवस्था ,  0  और  1  ) के अनुरूप होती हैं। डिजिटल पैटर्न जनरेटर का मुख्य उद्देश्य डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के इनपुट को स्टिमुलेट करना है। इस कारण से, डिजिटल पैटर्न जनरेटर द्वारा उत्पन्न वोल्टेज स्तर अक्सर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स I/O मानकों - TTL, LVTTL, LVCMOS और LVDS के साथ उदाहरणों के लिए संगत होते हैं| डिजिटल पैटर्न जनरेटर को कभी-कभी  पल्स जनरेटर  या  पल्स पैटर्न जनरेटर  कहा जाता है जो डिजिटल पैटर्न जनरेटर 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 जनरेटर समकालिक डिजिटल स्टिमुल्स का एक स्रोत है; तर्कसंगत स्तर पर डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स के परीक्षण के लिए उत्पन्न सिग्नल आकर्षक है - यही कारण है कि उन्हें  तर्कसंगत स्रोत  भी कहा जाता है। एक पल्स जनरेटर 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 तर्क स्रोत  या  तर्क स्रोत  है।

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

डिजिटल पैटर्न जनरेटर के प्रकार
डिजिटल पैटर्न जनरेटर 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 स्वतःपूर्ण 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 सिग्नल उत्पन्न करते हैं।

कुछ परीक्षण उपकरण निर्माता तर्क विश्लेषकों के लिए ऐड-ऑन मॉड्यूल के रूप में पैटर्न जनरेटर 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 जनरेटर तर्क विश्लेषक द्वारा प्रस्तुत विश्लेषण कार्यक्षमता के लिए  पीढ़ी प्रतिस्थानी  है।

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

अधिकांश डिजिटल पैटर्न जनरेटर एक विशिष्ट आवृत्ति पर पुनरावर्ती अनुक्रम या डिजिटल घड़ी सिग्नल 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 सिगनल प्रक्रमण हार्डवेयर का स्टिमुलेशन
 * डिज़िटल से एनालॉग परिवर्तक स्टिमुलेशन

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

स्वचालित जैसी सुरक्षा-महत्वपूर्ण तकनीक में, विशेष इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली इसके सही कार्य 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 जनरेटर, यानी LFSR द्वारा किया जाता है जो परीक्षण के तहत सर्किट को फीड करता है, आउटपुट सत्यता की पुष्टि करता है।

डिजिटल पैटर्न जनरेटर के निर्माता

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

यह भी देखें

 * स्वेच्छ तरंग जनरेटर
 * पल्स जनरेटर
 * सिग्नल जनरेटर

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