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容易被忽略的邏輯分析儀探頭

2016-04-27
來源:ZLG致遠(yuǎn)電子

  市場上邏輯分析儀廠家眾多,大家在選擇邏輯分析儀時會關(guān)注存儲深度、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。

  邏輯分析儀一般由四部分組成,探頭,信號處理,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)

  探頭的選擇是測量信號的第一個環(huán)節(jié)。使用一個不合適的或者不良的探頭則會影響測量結(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,不僅要關(guān)注上位機軟件的協(xié)議解碼的功能,同時要注意以下幾個方面。

  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。

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  圖 2 單端線和屏蔽線

  單端線和屏蔽線對比

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  1.2測量帶寬

  廠商會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沒有一個明確的定義:根據(jù)筆者的經(jīng)驗,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

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  注意:為了能夠準(zhǔn)確測量信號,建議選擇帶寬值為實際測量信號頻率的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,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。

  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,同時又對測量線和測主機進行了信號匹配,可測量高達80M Hz的TTL電平信號。

  LAB7000系列的測量線采用屏蔽測量線,實際帶寬高達670 MHz,高出測量帶寬250M Hz的兩倍??纱_保信號準(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。當(dāng)測量多根信號線時,由測量線引入的振鈴、串?dāng)_不可忽視。如圖 3所示,一個低頻的方波信號,受到另外一個高速,高頻的信號串?dāng)_。

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  圖 3 明顯的串?dāng)_波形

  根據(jù)經(jīng)驗,在測試10M Hz以下的信號時,可以不必考慮單端測量線帶來的干擾。

  被測信號速率在30M~100M Hz,使用單端測量線時,可能會采集到異常信號。這時,應(yīng)首先排除測量線帶來的影響,選用屏蔽線進行測量。

  當(dāng)被測信號速率大于100MHz時,用戶一定使用帶屏蔽層的測量線,且將屏蔽層接到信號地。倘若屏蔽層沒有接地,則和單端線一樣,仍會受到其它信號的干擾,以及干擾其它的信號。

  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,接觸不良的現(xiàn)象。優(yōu)點就是價格便宜,可以輕易獲取。

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  圖 4  杜邦線插

  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。

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  圖 5  ZLG定制2.54mm插頭

  鍍金簧片可以有效與被測信號的排針形成面接觸,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18芯鍍銀銅線組成,具有良好的電氣性能。同時經(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。


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