Oscyloskopy cyfrowe z analizatorem stanów logicznych

Oscyloskop MSO – analog i logika na jednym ekranie

Oscyloskop MSO pozwala jednocześnie obserwować klasyczne przebiegi napięciowe oraz cyfrowe stany logiczne. Kanał analogowy pokazuje rzeczywisty kształt sygnału, jego amplitudę, szum, zakłócenia, przeregulowania czy czasy narastania. Kanał cyfrowy interpretuje natomiast napięcie jako stan logiczny 0 albo 1 względem ustawionego progu.

Takie połączenie jest szczególnie użyteczne podczas diagnostyki urządzeń cyfrowych. Można jednocześnie sprawdzić, czy sygnał logiczny pojawił się we właściwym momencie i czy jego rzeczywisty przebieg elektryczny nie zawiera zakłóceń powodujących błędne działanie układu.

16 kanałów analizatora stanów logicznych

Wiele oscyloskopów z analizatorem stanów logicznych dostępnych w MERAZET oferuje do 16 wejść cyfrowych. Pozwala to jednocześnie obserwować dużą liczbę linii sterujących, magistrale równoległe lub kilka interfejsów pracujących w tym samym układzie.

Kanały cyfrowe nie zastępują kanałów analogowych. Ich zadaniem jest szybkie pokazanie poziomów logicznych i zależności czasowych, dlatego nie prezentują pełnego kształtu napięcia tak jak klasyczne wejście oscyloskopowe. W praktyce największą zaletą MSO jest możliwość łączenia obu rodzajów pomiaru w jednym przebiegu czasowym.

Pasmo analogowe 70, 100 czy 200 MHz?

Przy wyborze oscyloskopu cyfrowego z analizatorem logicznym nadal obowiązują podstawowe zasady doboru klasycznego oscyloskopu. Jednym z najważniejszych parametrów jest pasmo analogowe, które powinno być odpowiednio większe od częstotliwości analizowanych sygnałów.

W ofercie MERAZET znajdują się modele o różnych szerokościach pasma, dzięki czemu urządzenie można dobrać zarówno do prostszych układów cyfrowych i sterujących, jak i do szybszej elektroniki. Sam fakt obecności analizatora stanów logicznych nie oznacza, że parametry analogowe przestają mieć znaczenie.

Częstotliwość próbkowania w oscyloskopie mixed signal

Częstotliwość próbkowania oscyloskopu określa, jak gęsto przyrząd rejestruje kolejne punkty badanego przebiegu. Im szybszy sygnał, tym większa częstotliwość próbkowania jest potrzebna do jego poprawnego odwzorowania.

Przy analizie układów mieszanych warto zwrócić uwagę nie tylko na maksymalną wartość podawaną przez producenta, ale również na to, jak zmienia się ona przy jednoczesnym wykorzystaniu kilku kanałów. Ma to znaczenie podczas równoczesnej obserwacji wielu sygnałów w rozbudowanym urządzeniu.

Głębokość pamięci a wyszukiwanie krótkich błędów

Duża pamięć oscyloskopu cyfrowego pozwala rejestrować dłuższy fragment pracy układu bez konieczności znacznego obniżania częstotliwości próbkowania. Jest to szczególnie przydatne podczas szukania rzadko występujących błędów komunikacji albo analizowania dłuższych ramek danych.

Krótka pamięć może wystarczyć do obserwacji pojedynczego impulsu, ale przy magistralach cyfrowych często konieczne jest przechwycenie znacznie dłuższego przebiegu. W takim zastosowaniu ważne stają się również funkcje wyszukiwania zdarzeń i pamięć segmentowa.

Dekodowanie I2C, SPI, UART, CAN i LIN

Nowoczesny oscyloskop MSO z analizatorem stanów logicznych może automatycznie dekodować popularne protokoły komunikacyjne. Zamiast analizować pojedyncze zbocza i wartości binarne, użytkownik otrzymuje czytelną reprezentację adresów, danych i innych elementów ramki.

W zależności od modelu dostępne może być dekodowanie magistral takich jak I2C, SPI, UART, CAN czy LIN. Funkcja ta znacząco przyspiesza diagnostykę mikrokontrolerów, modułów komunikacyjnych, czujników i elektroniki samochodowej.

Wyzwalanie na zdarzeniu w magistrali cyfrowej

Samo dekodowanie protokołu nie zawsze wystarczy do znalezienia usterki. Przydatna jest możliwość ustawienia wyzwalania oscyloskopu na konkretnym zdarzeniu cyfrowym, na przykład adresie, danych, błędzie lub określonym stanie linii.

Pozwala to zatrzymać akwizycję dokładnie wtedy, gdy wystąpi interesujące zdarzenie, a następnie sprawdzić zarówno logiczną zawartość komunikacji, jak i zachowanie sygnałów analogowych bezpośrednio przed i po błędzie.

Oscyloskop z analizatorem logicznym czy osobny analizator stanów?

Oscyloskop z analizatorem stanów logicznych jest dobrym rozwiązaniem, gdy potrzebna jest równoczesna obserwacja analogowej i cyfrowej części układu. Jeden przyrząd pozwala wtedy analizować zasilanie, zegar, sygnały sterujące oraz dane cyfrowe we wspólnej osi czasu.

Dedykowany analizator stanów logicznych może być korzystniejszy w systemach wymagających bardzo dużej liczby kanałów cyfrowych albo szczególnie rozbudowanej analizy logicznej. Dlatego obie grupy urządzeń mają własne zastosowania, a MERAZET posiada również osobną ofertę analizatorów stanów logicznych.

Oscyloskop MSO z generatorem funkcyjnym

Niektóre oscyloskopy cyfrowe MSO integrują również generator funkcyjny lub arbitralny. Pozwala to jednym urządzeniem wygenerować sygnał testowy, podać go na badany układ, a następnie obserwować odpowiedź na kanałach analogowych i cyfrowych.

Taka konfiguracja jest przydatna podczas uruchamiania prototypów, testowania filtrów, torów analogowo-cyfrowych, układów sterowania i innych systemów, w których potrzebne są zarówno źródło sygnału, jak i pomiar odpowiedzi.

2 czy 4 kanały analogowe w oscyloskopie MSO?

Dwukanałowy oscyloskop mixed signal może wystarczyć do podstawowej diagnostyki, jeśli analogowo obserwowane są tylko dwa kluczowe sygnały. Przy zasilaczach, przetwornikach, napędach lub bardziej złożonej elektronice 4 kanały analogowe pozwalają równocześnie kontrolować więcej punktów układu.

Liczby kanałów analogowych nie należy przy tym sumować z kanałami logicznymi. Są to dwa różne typy wejść przeznaczone do innych zadań pomiarowych.

Co sprawdzić przed wyborem oscyloskopu z analizatorem stanów logicznych?

Dobór warto rozpocząć od pasma analogowego, liczby kanałów i częstotliwości próbkowania. Następnie należy określić wymaganą liczbę kanałów cyfrowych, głębokość pamięci oraz rodzaje magistral, które mają być dekodowane.

Przy bardziej rozbudowanych stanowiskach istotne będą również funkcje wyzwalania, pamięć segmentowa, szybkość odświeżania przebiegów, interfejsy komunikacyjne i możliwość automatyzacji pomiarów. Jeżeli oscyloskop ma zastępować kilka przyrządów, warto sprawdzić także dostępność generatora arbitralnego i innych funkcji dodatkowych.

Oscyloskopy MSO GW Instek i Owon w ofercie MERAZET

MERAZET oferuje oscyloskopy cyfrowe z analizatorem stanów logicznych GW Instek i Owon przeznaczone do projektowania, serwisu, laboratoriów elektronicznych i diagnostyki systemów cyfrowych.

W ofercie znajdują się modele z 2 lub 4 kanałami analogowymi oraz wielokanałową analizą logiczną, urządzenia o różnych szerokościach pasma i częstotliwościach próbkowania oraz rozwiązania umożliwiające dekodowanie popularnych magistral komunikacyjnych. Wybrane oscyloskopy MSO mogą być dodatkowo wyposażone w generator arbitralny lub rozbudowywane za pomocą opcjonalnych modułów analizatora stanów logicznych.

Powrót