容易被忽略的邏輯分析儀探頭
市場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。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/201604/290448.htm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:
圖 1 便攜式邏輯分析儀的硬件結(jié)構(gòu)
探頭的選擇是測量信號(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)影響測量結(jié)果。因此要確保探頭對被測回路的影響最小。
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測量線的形式
各廠商標(biāo)配的測量線樣式不一,長度大約都在20cm以上,有單端線,屏蔽線兩種。
圖 2 單端線和屏蔽線
單端線和屏蔽線對比
1.2測量帶寬
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
注意:為了能夠準(zhǔn)確測量信號(hào),建議選擇帶寬值為實(shí)際測量信號(hào)頻率的2倍以上。
一段1英尺(約25.4cm)的單端測量線在不做匹配的情況下,測量10MHz以內(nèi)的信號(hào),引入的測量誤差可以忽略,經(jīng)過簡單匹配后, 可以測量30M Hz以內(nèi)的信號(hào)。
考慮到用戶接線方便,國內(nèi)邏輯分析儀LA2000A系列的采用了單端測量線,同時(shí)又對測量線和測主機(jī)進(jìn)行了信號(hào)匹配,可測量高達(dá)80M Hz的TTL電平信號(hào)。
LAB7000系列的測量線采用屏蔽測量線,實(shí)際帶寬高達(dá)670 MHz,高出測量帶寬250M Hz的兩倍。可確保信號(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)測量多根信號(hào)線時(shí),由測量線引入的振鈴、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)_。
圖 3 明顯的串?dāng)_波形
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在測試10M Hz以下的信號(hào)時(shí),可以不必考慮單端測量線帶來的干擾。
被測信號(hào)速率在30M~100M Hz,使用單端測量線時(shí),可能會(huì)采集到異常信號(hào)。這時(shí),應(yīng)首先排除測量線帶來的影響,選用屏蔽線進(jìn)行測量。
當(dāng)被測信號(hào)速率大于100MHz時(shí),用戶一定使用帶屏蔽層的測量線,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
測量線由插頭和線組成。常見的測量線是由杜邦頭+ 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。
圖 4 杜邦線插頭
LA2000A系列標(biāo)配的測量線,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。
圖 5 ZLG定制2.54mm插頭
鍍金簧片可以有效與被測信號(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)過拉力測試、搖擺測試、彎折測試確保線材不易損壞和折斷。
評(píng)論