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容易被忽略的邏輯分析儀探頭

2016-04-27
來(lái)源:ZLG致遠(yuǎn)電子

  市場(chǎng)上邏輯分析儀廠(chǎng)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(hù)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(xiàn)的形式

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

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  圖 2 單端線(xiàn)和屏蔽線(xiàn)

  單端線(xiàn)和屏蔽線(xiàn)對(duì)比

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  1.2測(cè)量帶寬

  廠(chǎng)商會(huì)在使用說(shuō)明書(shū)中給出帶寬參數(shù),如下圖所示。邏輯分析的帶寬暫時(shí)沒(méi)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(chǎng)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(xiàn)在不做匹配的情況下,測(cè)量10MHz以?xún)?nèi)的信號(hào),引入的測(cè)量誤差可以忽略,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單匹配后, 可以測(cè)量30M Hz以?xún)?nèi)的信號(hào)。

  考慮到用戶(hù)接線(xiàn)方便,國(guó)內(nèi)邏輯分析儀LA2000A系列的采用了單端測(cè)量線(xiàn),同時(shí)又對(duì)測(cè)量線(xiàn)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(xiàn)采用屏蔽測(cè)量線(xiàn),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(wú)誤地被采集。

  1.3振鈴、線(xiàn)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(xiàn)時(shí),由測(cè)量線(xiàn)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(xiàn)帶來(lái)的干擾。

  被測(cè)信號(hào)速率在30M~100M Hz,使用單端測(cè)量線(xiàn)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(xiàn)帶來(lái)的影響,選用屏蔽線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量。

  當(dāng)被測(cè)信號(hào)速率大于100MHz時(shí),用戶(hù)一定使用帶屏蔽層的測(cè)量線(xiàn),且將屏蔽層接到信號(hào)地。倘若屏蔽層沒(méi)有接地,則和單端線(xiàn)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(xiàn)由插頭和線(xiàn)組成。常見(jiàn)的測(cè)量線(xiàn)是由杜邦頭+ 26AWG 7芯鍍錫線(xiàn)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(xiàn)插

  LA2000A系列標(biāo)配的測(cè)量線(xiàn),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(xiàn)材采用26AWG 號(hào)18芯鍍銀銅線(xiàn)組成,具有良好的電氣性能。同時(shí)經(jīng)過(guò)拉力測(cè)試、搖擺測(cè)試、彎折測(cè)試確保線(xiàn)材不易損壞和折斷。


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