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邏輯分析儀與示波器的比較

   2012年05月02日 09:08  
  在電子測試領(lǐng)域,示波器是zui早的測試設(shè)備,起源于雷達掃描原理,對信號波形的采集和再現(xiàn),源于傳統(tǒng)的模擬信號和模擬電路的測試基礎(chǔ)。隨著數(shù)字技術(shù)發(fā)展,對數(shù)字信號測試越來越重要,zui早的數(shù)字信號測試,往往借著于示波器,后來出現(xiàn)了定時分析儀和狀態(tài)分析儀,從定時和狀態(tài)的角度分析和測試多路數(shù)字信號。由于當時的定時分析儀和狀態(tài)分析儀價格昂貴,兩者在市場上的概念很好,但影響不大,測試范圍很窄。隨著數(shù)字測試技術(shù)發(fā)展,融合數(shù)字定時和狀態(tài)分析的邏輯分析儀應用而生。

  從誕生開始,邏輯分析儀往往給人三種印象:

 ?、賰r格昂貴,操作麻煩;

 ?、趯κ褂谜叩囊筝^高;

  ③與示波器功能大同小異,只是多增加了通道和部分時序功能。實質(zhì)上現(xiàn)在邏輯分析儀和示波器既在融合,也在測試原理上發(fā)生了較大的差異;再加上IT技術(shù)發(fā)展,基于計算機接口技術(shù)和處理技術(shù)的采集式虛擬邏輯分析儀出現(xiàn),邏輯分析儀已逐漸在降低成本,走入普通研究室,邏輯分析儀和示波器一樣已逐漸成為基本的測試工具。

  邏輯分析儀是利用時鐘從測試設(shè)備上采集和顯示數(shù)字信號的儀器,zui主要作用在于時序判定。由于邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級,通常只顯示兩個電壓(邏輯1和0),因此設(shè)定了參考電壓后,邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定,高于參考電壓者為High,低于參考電壓者為Low,在High與Low之間形成數(shù)字波形。例如:一個待測信號使用200MHz采樣率的邏輯分析儀,當參考電壓設(shè)定為1.5V時,在測量時邏輯分析儀就會平均每5ns采取一個點,超過1.5V者為High(邏輯1),低于1.5V者為Low(邏輯0),而后的邏輯1和0可連接成一個簡單波形,工程師便可在此連續(xù)波形中找出異常錯誤(bug)之處。整體而言,邏輯分析儀測量被測信號時,并不會顯示出電壓值,只是High跟Low的差別;如果要測量電壓就一定需要使用示波器。除了電壓值的顯示不同外,邏輯分析儀與示波器的另一個差別在于通道數(shù)量。一般的示波器只有2個通道或4個通道,而邏輯分析儀可以擁有從16個通道、32個通道、64個通道和上百個通道數(shù)不等,因此邏輯分析儀具備同時進行多通道測試的優(yōu)勢。

  根據(jù)硬件設(shè)備設(shè)計上的差異,目前市面上邏輯分析儀大致上可分為獨立式(或單機型)邏輯分析儀和需結(jié)合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。獨立式邏輯分析儀是將所有的測試軟件、運算管理元件以及整合在一臺儀器之中;卡式虛擬邏輯分析儀則需要搭配電腦一起使用,顯示屏也與主機分開。就整體規(guī)格而言,獨立式邏輯分析儀已發(fā)展到相當高標準的產(chǎn)品,例如采樣率可達8GHz、通道數(shù)可擴充到300個通道以上,存儲深度相對也高,獨立式邏輯分析儀以往價格昂貴,從幾萬到數(shù)十萬人民幣不等,一般用戶很少用得起。zui近中國臺灣OItek科技有限公司推出的OLA2032BTM獨立臺式EasyDebugTM邏輯分析儀,不超過2萬元人民幣經(jīng)濟性價格讓每個工程師都用得起。尤其在數(shù)字電路教學中,改變了以往老師為了降低成本使用虛擬邏輯分析儀進而產(chǎn)生的不直觀、麻煩等問題,在同一個價格上,我們可以把臺式獨立邏輯分析儀很輕松地拎起來?;谟嬎銠C接口的卡式虛擬邏輯分析儀,以較小的成本提供了相應的性能,但是卡式虛擬邏輯分析儀也有很大缺點,它需要配備電腦才能使用,尤其數(shù)字測試中,工程師往往會陷入一堆PCB板中,采用旋轉(zhuǎn)按鈕的儀器要比在屏幕上移動鼠標更加方便。技術(shù)的發(fā)展也逐漸把示波器和邏輯分析儀的功能融合在一起,成為混合式的儀器(MSO),也稱混合信號測試儀器。邏輯分析儀與示波器比較如下,這樣我們就會知道什么情況下用邏輯分析儀或示波器了。

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