ВВЕДЕНИЕ В РЕШЕНИЯ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ СИСТЕМ СО СМЕШАННЫМИ СИГНАЛАМИ. ЧАСТЬ 1

Магазин Gtest® предлагает широкую номенклатуру осциллографов на приводимой в самом конце раздела странице сайта, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования

Введение

Поскольку сложность современных электронных схем растет с увеличением использования цифровой и последовательной передачи данных, определение прибора, который можно считать оптимальным для тестирования таких систем, становится неоднозначным. Инженеры разрабатывают системы со смешанными сигналами, в которых сочетаются аналоговые и цифровые технологии.

Растет необходимость в оборудовании, позволяющем сопоставлять аналоговые и цифровые сигналы с помощью одного прибора. Обычно анализ смешанных сигналов выполнялся с использованием автономного осциллографа и логического анализатора. Такое решение часто является громоздким, и с его помощью сложно добиться оптимальных результатов. Необходимость сопоставления аналоговых и цифровых сигналов привела к разработке осциллографа смешанных сигналов.

Между осциллографами, осциллографами смешанных сигналов и логическими анализаторами имеются сходства и различия. Чтобы лучше понять, в каких случаях и как применяются эти приборы, полезно сравнить их функции.

Цифровой осциллограф

Цифровой осциллограф широко используется разработчиками электронной техники во всем мире. Они хорошо понимают принцип его работы и доверяют получаемым результатам. Высокая частота дискретизации и широкая полоса пропускания позволяют регистрировать и просматривать интересующие сигналы с высоким разрешением.

Осциллографы прекрасно подходят для отображения и измерения аналоговых характеристик электрических сигналов всех типов. Обычно осциллограф имеет два или четыре входных канала, что позволяет сопоставлять небольшое количество аналоговых, цифровых сигналов и сигналов последовательной передачи данных.

Рисунок 1 - Отладка аналоговой схемы с использованием осциллографа серии Tektronix TDS3000B

Рисунок 2 - Декодирование последовательного потока с использованием осциллографа серии Tektronix DPO400

Области применения цифрового осциллографа

• Измерение амплитуд и временных параметров сигналов.
• Измерение параметров фронта и напряжения сигнала для оценки временных характеристик.
• Измерение тока.
• Обнаружение ошибок переходных процессов, глитчей, рант-импульсов и метастабильных переходов.
• Определение характеристик целостности сигнала.

Логический анализатор

Логический анализатор является идеальным прибором для проверки и отладки сложных цифровых схем. Самым заметным отличием логического анализатора от осциллографа является количество каналов. Логические анализаторы имеют от 34 до сотен и даже тысяч каналов, тогда как обычный осциллограф имеет только 2-4 канала.

Логические анализаторы регистрируют сигналы иначе, чем осциллографы. Осциллограф использует аналого-цифровой преобразователь для детального отображения формы сигнала, тогда как логический анализатор сравнивает входной сигнал с заданным пороговым уровнем и определяет логическое состояние 0 или 1.

Такие различные подходы к регистрации сигналов приводят к тому, что один и тот же импульс отображается по-разному.

Рисунок 3 - Отображение сигналов на логических анализаторах и осциллографах

Еще одно различие между осциллографом и логическим анализатором заключается в системе запуска. Осциллографы ориентированы на поиск аналоговых аномалий сигнала, тогда как логические анализаторы поддерживают сложные многоуровневые условия запуска и специализированные средства анализа цифровых систем.

Кроме того, логические анализаторы позволяют отслеживать выполнение программ, анализировать системные шины и выполнять комплексную диагностику цифровых устройств.

Рисунок 4 - Отслеживание исходного кода на логическом анализаторе Tektronix TLA

Рисунок 5 - Анализ временных параметров с использованием логического анализатора Tektronix TLA

Области применения логического анализатора

• Всесторонняя многоканальная проверка работы цифровой системы.
• Использование современных режимов запуска для поиска неисправностей.
• Отслеживание выполнения программ.
• Проверка временных характеристик системы.
• Тестирование параметров системы.
• Исследование быстродействующих запоминающих устройств.

Логический анализатор с модулями осциллографа

Одной из первых попыток создания решений для тестирования систем со смешанными сигналами стало оснащение логических анализаторов специальными модулями осциллографа. Они позволяли регистрировать аналоговые сигналы и сопоставлять их с цифровыми данными на одном экране.

Однако такие решения имели ограничения. Они были более дорогими, менее гибкими и не могли полностью заменить автономный осциллограф.

Области применения логического анализатора с осциллографом

• Разработка схем с аналоговыми и цифровыми компонентами.
• Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи.
• Измерение качества цифровых сигналов.
• Сопоставление аналоговых и цифровых событий во времени.
• Исследование характеристик переходных процессов при включении системы.

Логический анализатор, используемый совместно с настольным осциллографом

Осциллограф можно найти практически в каждой инженерной лаборатории. Они прекрасно подходят для отображения аналоговых сигналов с высоким разрешением. Когда требуется анализировать большое количество цифровых каналов, используются логические анализаторы.

Для решения сложных задач со смешанными сигналами часто необходимо одновременно использовать и осциллограф, и логический анализатор.

Специалисты Tektronix разработали технологию iView™ (Integrated View), которая автоматически синхронизирует данные осциллографа и логического анализатора, обеспечивая единое пространство анализа.

Области применения логического анализатора, используемого совместно с настольным осциллографом

• Цифровые и высокоскоростные устройства последовательной передачи данных.
• Низкоскоростные устройства последовательной передачи данных.
• Проектирование и проверка работы запоминающих устройств.
• Проверка характеристик системы.
• Разработка серверов.
• Проверка высокоскоростных соединительных каналов.
• Анализ внешней микропроцессорной шины.
• Графические устройства.

Продолжение следует…

купить осциллограф в Украине