逻辑分析仪的用途
逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它可以监测硬件电路工作时的逻辑电平(高或低),并加以存储,用图形的方式直观地表达出来,便于用户检测,分析电路设计(硬件设计和软件设计) 中的错误,逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速地定位错误,解决问题,达到事半功倍的效果。
逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在High与Low之间形成数字波形。例如:一个待测信号使用200MHz采样率的逻辑分析仪,当参考电压设定为1.5V时,在测量时逻辑分析仪就会平均每5ns采取一个点,超过1.5V者为High(逻辑1),低于1.5V者为Low(逻辑0),而后的逻辑1和0可连接成一个简单波形,工程师便可在此连续波形中找出异常错误(bug)之处。
整体而言,逻辑分析仪测量被测信号时,并不会显示出电压值,只是High跟Low的差别;如果要测量电压就一定需要使用示波器。除了电压值的显示不同外,逻辑分析仪与示波器的另一个差别在于通道数量。一般的示波器只有2个通道或4个通道,而逻辑分析仪可以拥有从16个通道、32个通道、64个通道和上百个通道数不等,因此逻辑分析仪具备同时进行多通道测试的优势。
根据硬件设备设计上的差异,目前市面上逻辑分析仪大致上可分为独立式(或单机型)逻辑分析仪和需结合电脑的PC-based卡式虚拟逻辑分析仪。独立式逻辑分析仪是将所有的测试软件、运算管理元件以及整合在一台仪器之中;卡式虚拟逻辑分析仪则需要搭配电脑一起使用,显示屏也与主机分开。
就整体规格而言,独立式逻辑分析仪已发展到相当高标准的产品,例如采样率可达8GHz、通道数可扩充到300个通道以上,存储深度相对也高,独立式逻辑分析仪以往价格昂贵,从几万到数十万人民币不等,一般用户很少用得起。最近台湾OItek科技有限公司推出的OLA2032BTM独立台式EasyDebugTM逻辑分析仪,不超过2万元人民币经济性价格让每个工程师都用得起。尤其在数字电路教学中,改变了以往老师为了降低成本使用虚拟逻辑分析仪进而产生的不直观、麻烦等问题,在同一个价格上,我们可以把台式独立逻辑分析仪很轻松地拎起来。
基于计算机接口的卡式虚拟逻辑分析仪,以较小的成本提供了相应的性能,但是卡式虚拟逻辑分析仪也有很大缺点,它需要配备电脑才能使用,尤其数字测试中,工程师往往会陷入一堆PCB板中,采用旋转按钮的仪器要比在屏幕上移动鼠标更加方便。技术的发展也逐渐把示波器和逻辑分析仪的功能融合在一起,成为混合式的仪器(MSO),也称混合信号测试仪器。逻辑分析仪与示波器比较如下,这样我们就会知道什么情况下用逻辑分析仪或示波器了。
逻辑示波器 Logic scope TLS-216
2.5 pF, 1 megaohm Podlet Style FET Probes
Display Modes: Analog, Timing Diagram and BusFormTM
<±100 ps Timing Resolution
16 Input Channels
2 GS/s Simultaneous Sampling on All Channels
500 MHz Real-time Bandwidth
Logic Family Presets for TTL, ECL and CMOS
Sophisticated Time Qualified Triggering with Four Word Recognizers
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HP1630D : 100MHz 43通道 1k存储
HP1650A : 100MHz定时分析,25MHz状态分析,80通道,1k存储深度
HP1651A : 100MHz定时分析,25MHz状态分析,32通道,1k存储深度
HP1650B : 100MHz定时分析,35MHz状态分析,80通道,1k存储深度
HP1651B : 100MHz定时分析,35MHz状态分析,32通道,1k存储深度
HP1654B : 100MHz定时分析,35MHz状态分析,64通道,1k存储深度
HP1661A : 500MHz定时分析,100MHz状态分析,102路(储存深度:全通道4k,半通道8k)
HP1662A : 500MHz定时分析,100MHz状态分析,64路(储存深度:全通道4k,半通道8k)
HP1662C : 500MHz时序分析,100MHz状态分析,64路(储存深度:全通道4k,半通道8k)
HP1663C : 500MHz时序分析,100MHz状态分析,32路(储存深度:全通道4k,半通道8k)
HP1672A : 250MHz定时分析,75MHz状态分析,64通道,512k储存
---------------------逻辑分析仪(主机式)------------------------
HP16500C: 逻辑分析仪 500MHz-4GHz 可加配: 数字存储示波器, 矢量码型信号发生器
HP16500B: 逻辑分析仪 500MHz-4GHz 可加配: 数字存储示波器, 矢量码型信号发生器
HP16500A: 逻辑分析仪 35MHz-500MHz 可加配: 数字存储示波器, 矢量码型信号发生器
---------------------逻辑分析仪 数字示波器 一体机-----------------
HP1663CS
逻辑分析仪: 500MHz定时,100MHz状态,32路(存储深度:全通道4k,半通道8k)
数字存储示波器: 250MHz带宽,2通道,1GSa/s采样,8k存储
HP1663AS
逻辑分析仪: 500MHz定时,100MHz状态,32路(存储深度:全通道4k,半通道8k)
数字存储示波器: 250MHz带宽,2通道,1GSa/s采样,8k存储
HP1652B
逻辑分析仪: 时序分析100MHz,状态分析35MHz,80路,存储1k
数字示波器: 100MHz带宽,2通道,400MSa/s采样。
HP1653B
逻辑分析仪: 时序分析100MHz,状态分析25MHz,32路,存储1k
数字示波器: 100MHz带宽,2通道,400MSa/s采样。
HP1631D
逻辑分析仪: 2个模拟通道,100MHz 16路 时序分析,25MHz 43路 状态分析。
数字示波器: 50MHz,2ch,200MSa/s采样。
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