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容易被忽略的邏輯分析儀探頭

2016-04-27
來源:ZLG致遠(yuǎn)電子

  市場(chǎng)上邏輯分析儀廠家眾多,,大家在選擇邏輯分析儀時(shí)會(huì)關(guān)注存儲(chǔ)深度、采樣率,、協(xié)議解碼等的對(duì)比,,但往往容易忽略探頭的選擇,,在這里跟大家好好分享下探頭在邏輯分析儀中起著什么重要作用。

  邏輯分析儀一般由四部分組成,,探頭,,信號(hào)處理,數(shù)據(jù)采集,,數(shù)據(jù)顯示,。如圖 1所示:

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  圖 1 便攜式邏輯分析儀的硬件結(jié)構(gòu)

  探頭的選擇是測(cè)量信號(hào)的第一個(gè)環(huán)節(jié),。使用一個(gè)不合適的或者不良的探頭則會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此要確保探頭對(duì)被測(cè)回路的影響最小,。

  用戶在選擇以及使用邏輯分析儀時(shí),,不僅要關(guān)注上位機(jī)軟件的協(xié)議解碼的功能,同時(shí)要注意以下幾個(gè)方面,。

  1.1測(cè)量線的形式

  各廠商標(biāo)配的測(cè)量線樣式不一,,長(zhǎng)度大約都在20cm以上,有單端線,,屏蔽線兩種,。

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  圖 2 單端線和屏蔽線

  單端線和屏蔽線對(duì)比

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  1.2測(cè)量帶寬

  廠商會(huì)在使用說明書中給出帶寬參數(shù),如下圖所示,。邏輯分析的帶寬暫時(shí)沒有一個(gè)明確的定義:根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),,該帶寬值取決于異步采樣率/2、同步采樣率,、探頭帶寬三者中的最小值,。

  不同廠商給出的帶寬

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  注意:為了能夠準(zhǔn)確測(cè)量信號(hào),建議選擇帶寬值為實(shí)際測(cè)量信號(hào)頻率的2倍以上,。

  一段1英尺(約25.4cm)的單端測(cè)量線在不做匹配的情況下,,測(cè)量10MHz以內(nèi)的信號(hào),引入的測(cè)量誤差可以忽略,,經(jīng)過簡(jiǎn)單匹配后,, 可以測(cè)量30M Hz以內(nèi)的信號(hào)。

  考慮到用戶接線方便,,國(guó)內(nèi)邏輯分析儀LA2000A系列的采用了單端測(cè)量線,,同時(shí)又對(duì)測(cè)量線和測(cè)主機(jī)進(jìn)行了信號(hào)匹配,可測(cè)量高達(dá)80M Hz的TTL電平信號(hào),。

  LAB7000系列的測(cè)量線采用屏蔽測(cè)量線,,實(shí)際帶寬高達(dá)670 MHz,高出測(cè)量帶寬250M Hz的兩倍,??纱_保信號(hào)準(zhǔn)確無誤地被采集。

  1.3振鈴,、線間串?dāng)_

  邏輯分析儀的輸入通道數(shù)通常有多個(gè),。當(dāng)測(cè)量多根信號(hào)線時(shí),由測(cè)量線引入的振鈴,、串?dāng)_不可忽視,。如圖 3所示,一個(gè)低頻的方波信號(hào),,受到另外一個(gè)高速,,高頻的信號(hào)串?dāng)_,。

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  圖 3 明顯的串?dāng)_波形

  根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在測(cè)試10M Hz以下的信號(hào)時(shí),,可以不必考慮單端測(cè)量線帶來的干擾,。

  被測(cè)信號(hào)速率在30M~100M Hz,使用單端測(cè)量線時(shí),,可能會(huì)采集到異常信號(hào),。這時(shí),應(yīng)首先排除測(cè)量線帶來的影響,,選用屏蔽線進(jìn)行測(cè)量,。

  當(dāng)被測(cè)信號(hào)速率大于100MHz時(shí),用戶一定使用帶屏蔽層的測(cè)量線,,且將屏蔽層接到信號(hào)地,。倘若屏蔽層沒有接地,則和單端線一樣,,仍會(huì)受到其它信號(hào)的干擾,,以及干擾其它的信號(hào)。

  1.4探頭的耐用性

  測(cè)量線由插頭和線組成,。常見的測(cè)量線是由杜邦頭+ 26AWG 7芯鍍錫線組成,,杜邦頭屬于沖壓件,金屬簧片的柔韌性差,,多次插拔之后容易出現(xiàn)松動(dòng),接觸不良的現(xiàn)象,。優(yōu)點(diǎn)就是價(jià)格便宜,,可以輕易獲取。

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  圖 4  杜邦線插

  LA2000A系列標(biāo)配的測(cè)量線,,插頭由三層結(jié)構(gòu)組成:絕緣塑料套,,一體成型鍍金銅套,兩片高彈性鍍金簧片,。

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  圖 5  ZLG定制2.54mm插頭

  鍍金簧片可以有效與被測(cè)信號(hào)的排針形成面接觸,,且可以確保在多次插拔后保持一定的可靠性,避免接觸不良,。線材采用26AWG 號(hào)18芯鍍銀銅線組成,,具有良好的電氣性能。同時(shí)經(jīng)過拉力測(cè)試,、搖擺測(cè)試,、彎折測(cè)試確保線材不易損壞和折斷。


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