[ZT] 如何充分利用你的混合信号示波器

只看该作者 · 2010-8-24 14:22

在别的网站上看到以泰克MSO4000为例，总结出来的使用混合信号示波器调试数字电路的技巧，觉得挺实用的，转到这跟有需要的朋友共享。

设置数字门限

混合信号示波器的数字通道把数字信号视为逻辑值高或逻辑值低，与数字电路查看信号的方式一模一样。MSO4000系列可以为每条通道独立设置门限，适合调试带有混合逻辑家族的电路。例如利用MSO4000在其中一个数字探头适配夹上测量五个逻辑信号，它同时测量三个TTL (晶体管-晶体管逻辑)信号和两个LVPECL (低压正发射器-耦合逻辑)信号。MSO2000和MSO3000系列则为每个探头适配夹设置门限(一组8条通道)，因此TTL信号将位于第一个适配夹上，而LVPECL信号则位于第二个适配夹上。

定时采集和状态采集

主要数字采集技术有两种。第一种技术是定时采集，其中MSO以MSO采样率确定的距离相等的时间对数字信号采样。在每个样点上，MSO存储信号的逻辑状态，创建信号的时序图。第二种数字采集技术是状态采集。状态采集规定了数字信号逻辑状态有效稳定的特殊时间，这在同步和时钟输入数字电路中十分常见。时钟信号规定了信号状态有效的时间。例如，对采用上升沿时钟的D触发装置来说，输入信号稳定时间在时钟上升沿周围。对采用上升沿时钟的D触发装置来说，输出信号稳定时间在时钟下降沿周围。由于同步电路的时钟周期可能并不是固定的，因此状态采集之间的时间可能并不均匀，这一点是它与定时采集的不同点。

逻辑分析仪同时提供了定时采集功能和状态采集功能。混合信号示波器数字通道采集信号的方式与逻辑分析仪在定时采集模式下采集信号的方式类似。泰克MSO系列把定时采集解码成时钟输入总线显示画面和事件表，其与逻辑分析仪的状态采集显示画面类似，在调试过程中为您提供重要信息。

只看该作者 · 2010-8-24 14:30

带色码的数字波形显示
数字定时波形看上去与模拟波形非常类似，但有一点除外，即它只显示逻辑值高和低。定时采集分析的重点通常是确定具体时点的逻辑值，测量一个或多个波形上边沿跳变之间的时间。为使分析变得更简便，泰克MSO系列在数字波形上用蓝色显示逻辑值低，用绿色显示逻辑值低，即使看不见跳变时，用户仍能查看逻辑值。波形标记颜色还与探头色码一致，可以更简便地查看哪个信号与哪个测试点对应。

数字定时波形可以分组，建立一条总线。一个数字信号被定义为最低有效位，其它数字信号表示二进制数值的其它位，直到最高有效位。然后MSO把总线解码成二进制值或十六进制值。泰克MSO系列还建立一个事件表，把逻辑状态显示为二进制值或十六进制值。每种状态都带有时间标记，简化了时序测量工作。

泰克MSO系列使用时钟输入格式或非时钟输入格式解码并行总线。对时钟输入解码，MSO确定指定作为时钟的信号的上升沿、下降沿或两个沿上总线的逻辑状态。这意味着只显示总线上有效的跳变，而不包括数据无效时发生的任何跳变。对非时钟输入解码，MSO在每个样点上解码总线，显示总线上的每个跳变。在MSO使用时钟输入解码时，解码的总线显示画面和事件表与逻辑分析仪的状态显示画面非常类似。由于总线解码是采集后流程，因此您可以在分析过程中灵活地改变解码格式。

泰克MSO系列同时解码最多两条或四条总线，具体视型号而定。总线定义为并行或串行(I2C, SPI, CAN, LIN, FlexRay, RS-232/422/485/UART和I2S/LJ/RJ/TDM)。并行总线由数字通道D0 – D15中的任意一条通道组成。串行总线由模拟通道1 - 4和数字通道D0 - D15中的任意一条通道组成。MSO系列一次显示最多4条模拟通道、4个参考波形、1个数**算波形、4条总线和16条数字通道，可以最大限度地了解电路行为。

只看该作者 · 2010-8-24 14:30

准备进行数字采集
在MSO准备进行数字采集时，基本任务有两项。第一，与逻辑分析仪一样，需要为被测的逻辑家族配置MSO数字通道门限，以保证采集正确的逻辑电平。第二，需要调节模拟通道的偏移，以在模拟通道和数字通道之间实现准确的时间相关。

可以使用MSO的模拟通道，迅速检查数字信号的逻辑摆幅。为准确地进行测量，必需去掉模拟到数字时间偏移，以在模拟波形和数字波形之间更好地实现时间相关。泰克MSO系列提供了可以调节的模拟探头偏移校正功能，使模拟通道相对对准，并使模拟通道与数字通道对准。模拟通道偏移校正设置补偿不同模拟探头的传播延迟。

泰克MSO系列中每台示波器都带有一只逻辑探头。为简化数字测量，示波器会补偿逻辑探头的传播延迟，因此没有数字通道探头偏移校正调节功能。例如，MSO4000数字通道的通道间偏移指标典型值是60 ps。

为把模拟通道与数字通道对准，CMOS模拟波形上的2.5 V位置需要与2.5 V门限上发生的CMOS逻辑跳变在时间上对准。

<完>