Was ist ein Mixed-Signal-Oszilloskop?
Ein Mixed-Signal-Oszilloskop ist ein digitales Oszilloskop mit Analysatorfunktionen.
Eine wachsende Zahl neuerer digitaler Oszilloskope ist mit Logikeingangsfunktionen ausgestattet und kann sowohl analoge als auch digitale Signale anzeigen. Diese werden als Mixed-Signal-Oszilloskope bezeichnet, um sie von normalen Oszilloskopen zu unterscheiden. Mixed-Signal-Oszilloskope zeigen die Signalform des analogen Eingangskanals und die logische Signalform des digitalen Eingangskanals auf einer einzigen Anzeige an, sodass beide auf derselben Zeitachse verglichen werden können.
Anwendungen von Mixed-Signal-Oszilloskopen
Mixed-Signal-Oszilloskope werden für die Signalanalyse verwendet, insbesondere in Schaltungen mit gemischten analogen und digitalen Signalen. Konventionell wird ein Oszilloskop zur Beobachtung von Analogsignalen und ein Logikanalysator zur Beobachtung von Digitalsignalen verwendet, die in Kombination gemessen werde. Die Verwendung eines einzigen Mixed-Signal-Oszilloskops verbessert die Arbeitseffizienz erheblich.
Analoge und digitale Signale können gleichzeitig beobachtet und analysiert werden. So ist es beispielsweise möglich, durch Auslösen eines digitalen Signals von einer logischen Schaltung zu dem Zeitpunkt, an dem diese einen bestimmten Zustand anzeigt, die Signalverläufe der analogen Schaltung davor und danach zu beobachten. Es ist auch ein äußerst effektives Messinstrument für die Analyse von Problemen, die zu bestimmten Zeitpunkten in digitalen Hochgeschwindigkeitsschaltungen auftreten, wobei ein Oszilloskop verwendet wird, um die Wellenform des digitalen Signals zu beobachten, z. B. die Verzögerung der Anstiegszeit und das Vorhandensein oder Fehlen von Über- oder Unterschwingungen.
Funktionsweise von Mixed-Signal-Oszilloskopen
Ein Mixed-Signal-Oszilloskope ist ein Messgerät, das die Funktionen eines Logik-Analysators in ein digitales Oszilloskop integriert und beide zur Erfassung von Wellenformdaten zusammenführt. Beide Funktionen erfassen Daten auf einer gemeinsamen Zeitachse, sodass die Wellenform des analogen Signals und das Timing des digitalen Signals der Logikschaltung perfekt aufeinander abgestimmt sind.
Die Standardspezifikation für Analogeingänge beträgt 4-8 Kanäle mit einer Auflösung von 8-12 Bit, während Digitaleingänge 16 oder mehr Kanäle umfassen und als 1-Bit-Signale behandelt werden. Die Speicherlänge variiert von Modell zu Modell, aber je größer die Speicherlänge, desto besser die Messung. Im Allgemeinen können digitale Signale Daten über längere Zeiträume erfassen.
Analoge Signalformen und digitale Signale werden auf dem Display mit einer gemeinsamen Zeitachse angezeigt, sodass die Beziehung zwischen den beiden auf einen Blick zu erkennen ist, was für die Analyse des Schaltkreisbetriebs sehr effektiv ist. Beachten Sie, dass einige Modelle ein Betriebssystem wie Windows 10 verwenden, das die Bedienbarkeit von PCs und Tablets übernimmt und so ein effizienteres Arbeiten ermöglicht.
Weitere Informationen zu Mixed-Signal-Oszilloskopen
Nützliche Funktionen speziell für Mixed-Signal-Oszilloskope
Nützliche Funktionen, die speziell für Mixed-Signal-Oszilloskope gelten, werden hier am Beispiel der Schaltungsanalyse eines Speicherbausteins erläutert. Die vom Controller an den Speicher ausgegebenen Befehle sind als eine Kombination von RAS-, CAS- und WE-Signalen definiert, aber durch die Verwendung von Symbolen anstelle von Signalnamen können Sie nicht nur „Hi“- und „Lo“-Logikwellenformen, sondern auch „Read“- und „Write“-Symbole anzeigen, Dies ist für die weitere Signalanalyse sehr nützlich.
Wenn ein „Read“- oder „Write“-Muster als Triggerbedingung festgelegt wird, kann die Signalform der Daten oder der Adresse zu diesem Zeitpunkt auf dem Oszilloskop beobachtet werden. Umgekehrt kann, wenn eine anormale Wellenform als Triggerbedingung für das Oszilloskop festgelegt wird, auch die Reihenfolge des Auftretens des Phänomens überprüft werden.
Ein weiteres Beispiel ist der Umgang mit unzureichenden Kanälen in einem normalen Oszilloskop. Die zusätzlichen Logikkanäle können nicht zur Beobachtung von Wellenformen verwendet werden, aber sie können für Triggereingänge oder Zeitprüfungen eingerichtet werden. So können die Oszilloskopkanäle nur den Signalen zugewiesen werden, deren Wellenformen beobachtet werden sollen, wodurch die Kanäle des Oszilloskops effektiv genutzt werden.