Что такое логический анализатор?

Что такое логический анализатор?

Логический анализатор — это устройство, которое в основном используется для проверки работы цифровых схем.

Иногда их сравнивают с осциллографами, которые в основном используются для анализа аналоговых сигналов.

Применение логических анализаторов

Логические анализаторы являются важными инструментами для проверки и устранения неисправностей цифровых схем и используются при разработке и производстве продукции.

Для множественных входов сигнала аналоговые характеристики не измеряются, а преобразуются в 0 и 1 с использованием пороговых значений для дальнейшей обработки. Поскольку сигналы рассматриваются как цифровые данные, логические анализаторы используются в следующих приложениях:

• Отладка и проверка системных операций.
• Одновременное отслеживание и корреляция множественных цифровых сигналов.
• Обнаружение нарушений синхронизации и переходных процессов на шинах.
• Отслеживание выполнения встроенного программного обеспечения.

Принципы работы логического анализатора

Зонд подключается к точке измерения тестируемой системы (SUT), и сигнал передается на логический анализатор, сначала проходя через внутренний компаратор.

Компаратор сравнивает сигнал с пороговым напряжением, установленным пользователем, и если измеренное напряжение превышает пороговое напряжение, сигнал передается на следующий этап как 1; если напряжение ниже порогового напряжения, сигнал передается как 0. Другими словами, после прохождения через компаратор сигнал обрабатывается как цифровой.

Результат выводится как цифровой сигнал, соответствующий условиям синхронизации и запуска. Синхронизация может быть либо внутренней синхронизацией выборки логического анализатора, либо синхронизацией SUT, в зависимости от приложения.

Первое делается для получения информации о синхронизации между каждым сигналом, а второе для получения состояния. Условия запуска могут быть установлены для различных элементов, таких как определенные логические шаблоны, количество событий и длительность события.

Важно установить соответствующие пороговые значения на основе уровня сигнала тестируемой схемы, а также установить соответствующие условия синхронизации и запуска для получения информации.

Как использовать логический анализатор

Подключите зонд к SUT и задайте имена для отдельных входных сигналов. При измерении нескольких сигналов, таких как шины, легче наблюдать результаты измерений, если они сгруппированы и зарегистрированы.

Далее определите время выборки. Чем выше частота тактовой частоты выборки, тем более подробными становятся измерения сигнала. С другой стороны, количество данных, которые можно захватить, постоянно, поэтому диапазон времени, который можно наблюдать, становится уже. Интервал выборки сигнала можно получить из следующего уравнения.

Интервал выборки (сек) = 1/частота (Гц)

Наконец, задайте условия срабатывания. Помимо определения триггеров, можно указать метод отображения при возникновении триггера. Это позволяет указать, останавливать ли выборку после однократного срабатывания триггера или обновлять результаты каждый раз при возникновении триггера.

Другая информация о логическом анализаторе

1. Разница между логическим анализатором и осциллографом

В то время как осциллографы могут наблюдать аналоговые характеристики, такие как формы сигналов, логические анализаторы обрабатывают цифровые данные из сигналов.

Хотя осциллографы предоставляют больше информации из одного сигнала, они могут наблюдать только около четырех сигналов одновременно, тогда как логические анализаторы могут обрабатывать много входных сигналов одновременно.

2. На что следует обратить внимание при использовании логического анализатора

При использовании логического анализатора необходимо соблюдать несколько мер предосторожности, чтобы предотвратить повреждение тестируемой системы или самого логического анализатора и получить точные измерения.

Убедитесь, что тестируемая система выключена.
При подключении зонда к тестируемой системе существует риск контакта между точкой измерения и ее окружением через зонд; если тестируемая система включена, в этот момент может протекать большой ток, что приведет к отказу. Поэтому тестируемую систему следует включать только после подключения зонда.

Выберите зонд, подходящий для вашего приложения.
Существует три типа зондов:

• Зонды с подвижными выводами подключают отдельный вывод к каждому измеряемому сигналу.
• Зонды с разъемом подключаются к разъему, предназначенному для логического анализатора.
• Зонды без разъема подключаются непосредственно к посадочному месту на плате.

Выберите зонд, который лучше всего подходит для вашего приложения.

Установите условия измерения в соответствии с приложением.
Установите тактовую частоту и время записи в соответствии с частотой изменения измеряемого сигнала и диапазоном измерений. В зависимости от производительности логического анализатора выберите настройки и модель для получения корректных результатов измерений с учетом разрешения и объема памяти.