Osciloscópio e analisador lógico baseado em sistema microcontrolador

Atualização: 6 de agosto de 2023

"O osciloscópio de sinal misto (MSO) se tornou o canivete suíço da “engenharia” de todos. Por que alguém precisa de um analisador lógico adicional? Agora, o preço dos MSOs com taxas de amostragem na faixa de GHz e 8 ou mais linhas digitais está bem abaixo de US $ 3,000, e alguns chegam a menos de US $ 1,000. Portanto, muitas pessoas na indústria eletrônica anunciaram a eliminação dos analisadores lógicos como um dispositivo autônomo.

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O osciloscópio de sinal misto (MSO) se tornou o canivete suíço da “engenharia” de todos. Por que alguém precisa de um analisador lógico adicional? Agora, o preço dos MSOs com taxas de amostragem na faixa de GHz e 8 ou mais linhas digitais está bem abaixo de US $ 3,000, e alguns chegam a menos de US $ 1,000. Portanto, muitas pessoas na indústria eletrônica anunciaram a eliminação dos analisadores lógicos como um dispositivo autônomo.

Hoje, não é surpreendente que osciloscópios de sinais mistos possam ser encontrados na maioria dos laboratórios de engenharia eletrônica. Eles são versáteis, com preços razoáveis ​​e se tornaram uma ferramenta essencial para qualquer engenheiro que testa, depura ou verifica sistemas eletrônicos. Na verdade, este pode ser o único instrumento que a maioria dos engenheiros eletrônicos terá de usar, ou pode ser usado 90% do seu tempo de laboratório. Portanto, é aconselhável gastar parte do orçamento inicial de engenharia ou laboratório de teste no MSO. Mas isso significa que um analisador lógico (LA) não é mais necessário?

Osciloscópio e analisador lógico

Osciloscópios digitais e analisadores lógicos são baseados em amostragem tecnologia. O valor medido do sinal (geralmente Voltagem) é convertido em um valor digital por um analógico para digital de alta velocidade conversor (ADC) e armazenados na memória em um intervalo de tempo fixo definido pelo relógio de amostragem do instrumento.

Pense em um analisador lógico como um osciloscópio com resolução vertical de 1 bit em todos os canais. Ele exibe o sinal como um valor lógico (binário) baseado em se a tensão medida é mais alta ou mais baixa do que um nível de tensão convencional chamado “limite”. Esta é a primeira diferença básica entre um osciloscópio e um analisador lógico.

Outra diferença básica entre um osciloscópio e um analisador lógico é a maneira como o valor amostrado é exibido. No modo de operação mais comum, um osciloscópio é essencialmente um dispositivo que pode capturar repetidamente uma janela de evento de um determinado comprimento (definido por sua memória total) e atualizar uma parte de sua exibição no Peneira. Muitos osciloscópios simulam "persistência" sobrepondo várias janelas capturadas no exibição e modulando a intensidade dos pixels da tela.

O analisador lógico é usado principalmente para captura única (sem captura contínua sobreposta) e analisa a sequência de eventos que às vezes excede 100 sinais digitais antes e depois do evento de disparo.

O advento dos sistemas baseados em microcontroladores exigiu a criação de ferramentas como analisadores lógicos. Primeiro, você precisa olhar para o barramento digital, então você precisa de dois ou mais canais. Em segundo lugar, você precisa visualizar o modo de funcionamento da lógica o circuito na forma de valores binários, ou seja, o sinal visto durante o evento de amostragem do circuito. Com o tempo, os analisadores lógicos evoluíram para instrumentos “puros” que podem realizar algumas medições analógicas, como verificar os níveis de limite, detectar falhas e verificar se o sinal atende a certos padrões de entrada e saída.

“Tempo real”, sério?

É muito comum ouvir que a função de exibição em tempo real é a principal diferença entre um osciloscópio e um analisador lógico. Na verdade, a atualização automática da tela pode fazer os usuários acreditarem erroneamente que verão os dados como eles aparecem. No entanto, a taxa de atualização da tela do osciloscópio não é tão rápida quanto o olho realmente vê. Na maioria dos casos, o analisador lógico (LA) é usado primeiro capturando os dados e depois analisando-os. A função de repetição de disparo do analisador lógico também pode atualizar a tela com base em eventos de disparo recorrentes. Na verdade, a exibição e a apresentação de dados em osciloscópios digitais e LA são diferentes, mas, fundamentalmente, essas duas ferramentas operam amostrando o sinal e armazenando as amostras na memória.

MSO = osciloscópio + analisador lógico?

Bem, principalmente. Os osciloscópios de sinais mistos têm canais analógicos (geralmente 2 a 4) e canais digitais (geralmente 8 a 16). Nesses dois tipos de canais, os dados são amostrados na taxa de amostragem máxima do MSO (geralmente 1 GHz). O relógio de amostragem geralmente é gerado internamente pelo MSO. Em outras palavras, a base de tempo de referência usada para amostragem não está relacionada aos dados. Esta é a chamada “análise de tempo”. Obviamente, para canais digitais, a resolução do sinal vertical do analisador lógico é reduzida para 1 bit.

MSO pode executar certas funções tradicionalmente reservadas para LA:

O osciloscópio de sinal misto (MSO) se tornou o canivete suíço da “engenharia” de todos. Por que alguém precisa de um analisador lógico adicional? Agora, o preço dos MSOs com taxas de amostragem na faixa de GHz e 8 ou mais linhas digitais está bem abaixo de US $ 3,000, e alguns chegam a menos de US $ 1,000. Portanto, muitas pessoas na indústria eletrônica anunciaram a eliminação dos analisadores lógicos como um dispositivo autônomo.

Hoje, não é surpreendente que osciloscópios de sinais mistos possam ser encontrados na maioria dos laboratórios de engenharia eletrônica. Eles são versáteis, com preços razoáveis ​​e se tornaram uma ferramenta essencial para qualquer engenheiro que testa, depura ou verifica sistemas eletrônicos. Na verdade, este pode ser o único instrumento que a maioria dos engenheiros eletrônicos terá de usar, ou pode ser usado 90% do seu tempo de laboratório. Portanto, é aconselhável gastar parte do orçamento inicial de engenharia ou laboratório de teste no MSO. Mas isso significa que um analisador lógico (LA) não é mais necessário?

Osciloscópio e analisador lógico

Osciloscópios digitais e analisadores lógicos são baseados na tecnologia de amostragem. O valor medido do sinal (geralmente tensão) é convertido em um valor digital por um conversor analógico-digital (ADC) de alta velocidade e armazenado na memória em um intervalo de tempo fixo definido pelo relógio de amostragem do instrumento.

Pense em um analisador lógico como um osciloscópio com resolução vertical de 1 bit em todos os canais. Ele exibe o sinal como um valor lógico (binário) baseado em se a tensão medida é mais alta ou mais baixa do que um nível de tensão convencional chamado “limite”. Esta é a primeira diferença básica entre um osciloscópio e um analisador lógico.

Outra diferença básica entre um osciloscópio e um analisador lógico é a forma como o valor amostrado é exibido. No modo de operação mais comum, um osciloscópio é essencialmente um dispositivo que pode capturar repetidamente uma janela de evento de um determinado comprimento (definido por sua memória total) e atualizar uma parte de sua exibição na tela. Muitos osciloscópios simulam “persistência” sobrepondo várias janelas capturadas na tela e modulando a intensidade dos pixels da tela.

O analisador lógico é usado principalmente para captura única (sem captura contínua sobreposta) e analisa a sequência de eventos que às vezes excede 100 sinais digitais antes e depois do evento de disparo.

O advento dos sistemas baseados em microcontroladores exigiu a criação de ferramentas como analisadores lógicos. Primeiro, você precisa olhar para o barramento digital, então você precisa de dois ou mais canais. Em segundo lugar, é necessário visualizar o modo de funcionamento do circuito lógico na forma de valor binário, ou seja, o sinal visto durante o evento de amostragem do circuito. Com o tempo, os analisadores lógicos evoluíram para instrumentos “puros” que podem realizar algumas medições analógicas, como verificar os níveis de limite, detectar falhas e verificar se o sinal atende a certos padrões de entrada e saída.

“Tempo real”, sério?

É muito comum ouvir que a função de exibição em tempo real é a principal diferença entre um osciloscópio e um analisador lógico. Na verdade, a atualização automática da tela pode fazer os usuários acreditarem erroneamente que verão os dados como eles aparecem. No entanto, a taxa de atualização da tela do osciloscópio não é tão rápida quanto o olho realmente vê. Na maioria dos casos, o analisador lógico (LA) é usado primeiro capturando os dados e depois analisando-os. A função de repetição de disparo do analisador lógico também pode atualizar a tela com base em eventos de disparo recorrentes. Na verdade, a exibição e a apresentação de dados em osciloscópios digitais e LA são diferentes, mas, fundamentalmente, essas duas ferramentas operam amostrando o sinal e armazenando as amostras na memória.

MSO = osciloscópio + analisador lógico?

Bem, principalmente. Os osciloscópios de sinais mistos têm canais analógicos (geralmente 2 a 4) e canais digitais (geralmente 8 a 16). Nesses dois tipos de canais, os dados são amostrados na taxa de amostragem máxima do MSO (geralmente 1 GHz). O relógio de amostragem geralmente é gerado internamente pelo MSO. Em outras palavras, a base de tempo de referência usada para amostragem não está relacionada aos dados. Esta é a chamada “análise de tempo”. Obviamente, para canais digitais, a resolução do sinal vertical do analisador lógico é reduzida para 1 bit.

MSO pode executar certas funções tradicionalmente reservadas para LA: