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如何选择逻辑分析仪

逻辑分析仪的品质可以用下述六项要素来评价:
信号采集能力;信号适应能力;可靠性;信号捕捉能力;信号处理能力;扩展性。
下面分类逐项介绍各项性能指标对逻辑分析仪品质的影响。

信号采集能力
信号适应能力
可靠性
信号捕捉能力
信号处理能力
扩展性

 

1 信号采集能力
  信号采集能力反映出逻辑分析仪的基本工作能力。
1.1 输入信号通道数目
  它决定能够同时测量的信号数目。
1.2 采样频率范围
  它决定观察信号的频率范围,也决定测量的时间精度。一般当采样频率为被测信号频率8倍以上时,
  可以获得比较好的观察和测量结果。
1.3 采样存储深度
  它决定能够存储的每个测量信号的采样数目。

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2 信号适应能力
  信号适应能力决定逻辑分析仪的工作范围。
2.1 输入信号电压范围
  它决定逻辑分析仪正常工作的信号电压范围,当信号的电压超出范围时,通常会产生较大的输入电
  流。
2.2 输入信号触发电平调整范围
  它反映出逻辑分析仪适应各种标准电路的能力。常用的范围为-2V至+3V。
2.3 数据建立时间/最小信号宽度/最高输入信号频率
  数据建立时间和最小信号宽度反映的是同一个时间指标,当被测信号的宽度小于这个指标时,就可
  能会测量不到。最高输入信号频率是一个习惯性的指标,通常是指在占空比为1:1时2倍数据建立时
  间所对应的频率,另外逻辑分析仪中输入信号模/数转换器的带宽指标也制约着最高输入信号频率。
2.4 输入阻抗和输入电流
  这个指标反映出设备测试弱信号的能力,当逻辑分析仪的输入端子接在一个驱动能力很弱的电压源
  信号上时(如高频晶体谐振器的无源端),如果输入阻抗过低或输入电流过大,就可能使被测信号
  发生变形甚至消失。
  可供参考的较好的指标如下:
  输入电阻>1MΩ;输入电容<10pF;输入电流<3μA。
2.5 输入信号探头种类
  探头种类是否齐全反映出逻辑分析仪测量功能的完善性。常用的探头及主要参考指标如下:
  高频探头,带宽>200MHz,上升速率>3000V/μS;
  高阻抗探头,输入电阻>1000 MΩ,输入电容<5pF;
  长线驱动器,线长>2米;
  高电压探头;
  小信号探头;
  差分信号探头;
  多线探头组。
2.6 测量夹具种类
  可装配的测试夹和测试探针的种类也反映出逻辑分析仪测量功能的完善性。一个功能完善的逻辑分
  析仪应当采用通用型测试端子接口,以便于连接各种性能的测试夹具。
  对于高密度电路测试,下述测量夹具是重要的:
  能够测量微小间距表贴元件的精密测试夹;
  能够测量微小间距电路的精密防颤测试探针。

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3 可靠性
  可靠性反映出设备的稳定程度和耐用程度。一台逻辑分析仪的可靠性包含许多因素,下述四点是其中比较重要而又能直接测试和审查的要点。
3.1 输入端子抗静电冲击能力
  静电冲击是操作中经常发生的现象,一个高可靠性的逻辑分析仪的所有输入端子应该能够承受数千
  伏特的静电冲击而不被损坏。
3.2 输入端子抗电源冲击能力
  短路和接错测试点也是操作中经常发生的现象,一个高可靠性的逻辑分析仪的所有输入端子应该能
  够承受数十伏特的电源冲击而不被损坏。
3.3 接插件结构和品质
  接插件应当具有锁紧结构,以保障连接的可靠性,特别是高频测试部件,必须从结构上保证具有优
  良的高频特性。
  接插件应当使用优良的材料制造,以保证经久耐用,其接触部位建议按下述标准进行电镀处理:
  底层电镀50微吋镍;
  表层电镀30微吋金。
3.4 散热特性
  散热特性会影响到设备的稳定性和工作寿命,良好的散热性能是非常重要的。

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4 信号捕捉能力
  信号捕捉能力反映出逻辑分析仪的特殊工作能力。
4.1 信号状态触发器
  其功能是在输入信号中相应的若干个信号的电平(高电平/低电平)处于特定组合状态时发出触发信
  号。
4.2 信号边沿触发器
  其功能是在输入信号中某个信号发生跳变(上升沿/下降沿/双沿)时发出触发信号。
4.3 信号总线触发器
  其功能是可以使用输入信号中的相应位构成一个所需宽度的总线信号,当总线信号的值等相关参数
  处于特定状态(大于某值/小于某值/等于某值/在某区间内/在某区间外)时发出触发信号。
4.4 信号宽度触发器
  其功能是在由输入信号合成的特定信号状态所持续时间的值处于特定范围(大于某值/小于某值/在
  某区间内/在某区间外)时发出触发信号。
4.5 信号队列触发器
  其功能是在由输入信号合成的特定信号按特定的顺序发生时发出触发信号。
4.6 触发系统结构
  一个完善的触发系统应当具有足够多的各种触发器,并能够提供灵活的逻辑运算和完善的控制操
  作,以满足捕捉复杂信号的要求。
4.7 同步时钟结构和频率范围
  同步时钟可以由一个单独的输入信号产生,也可以由若干个输入信号合成产生,以提供更丰富的采
  样功能。同步时钟结构和频率范围标志着逻辑分析仪使用外部时钟信号的能力。
4.8 条件存储功能
  该功能仅存储符合用户指定条件的采样结果,而不存储不符合用户指定条件的采样结果,因此可以
  跟踪更长的相关时间区域。
4.9 计时器范围
  它影响到逻辑分析仪工作的时间范围。

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5 信号处理能力
  信号处理能力主要反映出逻辑分析仪的软件水平。
5.1 信号波形图示功能
  能以形图方式显示所有被测信号的波形。
5.2 信号状态列表功能
  能以数据表方式列出所有被测信号的状态。
5.3 标尺和标识功能
  提供进行精确时间定位和测量的标尺和标识工具。
5.4 工作状态指示器
  在逻辑分析仪工作时,指示出其主要的各个工作状态。
5.5 信号搜索功能
  能够让用户设定条件并自动向前或向后搜索对应的信号状态。
5.6 数据存储功能
  能够以文件形式存储设定参数和采集到的数据,供以后使用。
5.7 数据比较功能
  能够将若干次采集到的数据进行对比。

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6 扩展性
  扩展性决定可以构造的系统规模,它反映出本设备与其他设备协同工作的能力。
6.1 同步信号接口
  提供与其它设备连接在一起同步进行工作的能力。比如将若干个逻辑分析仪连接在一起构成更多输
  入信号通道的组合型逻辑分析仪,或者将逻辑分析仪与存储示波器、信号发生器等设备连接在一
  起,构成多功能测试系统。
6.2 数据接口
  提供与其它软件平台共享数据和进行远程控制的能力。

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