三合一分析儀讓工程師輕鬆駕馭類比/數位測試

作者 : Susan Hong, EE Times Taiwan

皇晶科技(Acute Technology)推出整合邏輯分析儀、協定分析儀以及簡易型示波器的三合一分析儀,採用結合數位與類比通道的突破設計,讓同時需要基礎類比與數位測試功能的工程師輕鬆駕馭類比/數位領域...

皇晶科技(Acute Technology)近日推出整合邏輯分析儀(LA)、協定分析儀(PA)以及簡易型示波器的三合一分析儀,採用結合數位與類比通道的突破設計,有助於讓同時需要基礎類比與數位測試功能的工程師輕鬆駕馭類比/數位領域。

全新的PC-based混合訊號示波器(MSO)系列1000/2000支援8/16通道,同一通道可同時測量數位與類比訊號。類比輸入支援最高40MHz頻寬與200MS/s取樣率,數位輸入則支援最高2GHz時序與200MHz狀態分析。此外並支援USB 3.0介面,以及高達8Gb記憶體,長時間記錄功能並可選擇儲存於電腦記憶體或硬碟。

1:三合一的MSO分析儀可在同一通道中同時測量數位與類比訊號。(來源:Acute Technology)

MSO1000系列包括8通道版本MSO1008E支援2Gb記憶體,16通道版本MSO1116E支援4Gb記憶體。純LA模式時採樣率在500MHz之後的可用通道數較少,適合量測通道數少以及低速訊號測量,較少協定分析功能。MSO2000系列適合原TL3K/4K但需要更多(最多16個)通道數且較多協定分析功能的應用。

據皇晶科技研發部軟體技術協理黃培南介紹,目前無論是單機式或PC-based的MSO,其類位通道與數位通道都是分開設計的。「這一類儀器通常會有4個純類比通道(規格較高且可升級),再加上16個LA數位通道,但二者在通道設計上是分開的。」

皇晶科技在其整合邏輯分析與協定分析功能的二合一儀器基礎上,增加了示波器的功能,並整合數位/類比訊號於同一通道。儘管皇晶並非最先採用單一通道中結合類比與數位訊號的MSO設計,但其優勢在於改善現有儀器的資料儲存問題。黃培南說:「目前採用類比/數位通道合一的MSO僅能提供緩衝而無內建記憶體(RAM/DRAM),限制了高速訊號的擷取能力。」因應業界主機板客戶與大廠的需求,皇晶科技在設計這台三合一分析儀時為其添加了RAM,使其得以實現高達200MHz的擷取速度。

對於工程師來說,儀器設備的記憶體空間永遠都不夠。這款MSO提供了多種儲存模式(機器本身、電腦硬碟或記憶體),用戶可以根據不同應用需求選擇長時間記錄或維持高採樣頻率,將資料儲存於電腦系統,如果USB傳輸速度不夠快,也可以直接儲存於儀器中。

除了電源管理、ADC/DAC與感測器電路等混合訊號量測,其支援上/斷電(Power On/Off)、待機、休眠與喚醒功能的「上電時序」(Power sequence)檢測,可說是這台儀器的一大亮點。透過多機堆疊MSO 2216B+ (目前軟體支援2台,並將逐步擴展到8台,支援128通道),同時量測數位與類比訊號,即可應用於Power sequence檢測以及資料擷取(DAQ)。

2:堆疊2MSO 2216B+,以跳線方式連接筆電,進行Power sequence檢測。 (來源:Acute Technology)

皇晶科技指出,上電程序是否正確符合規格,一直是各類主板開發人員需要測試的項目。過去必須使用數位示波器(DSO)逐項測量,不僅耗時費工,也要求工程師具備一定的技術能力。新的三合一MSO分析儀採用標準化設備/檢測表格/輸出報告等,讓作業流程更簡單可靠,協助系統業者快速解決問題。

儘管這款三合一分析儀支援基礎類比/數位以及簡易型示波器功能,但已能涵蓋80%的主流應用。目前的挑戰就在於結合類比/數位的測試速度有限,無法再提升。黃培南說:「這是類比/數位通道結合導致的電氣先天限制。為了避免訊號之間的干擾,所採用的探棒加上了包覆線材,使其可以量測到較小的類比訊號。但僅能支援20-40MHz的頻寬以及200MS/s的取樣率,而無法再提升。」因此,他指出,下一代產品將更換其他線材,進一步提高速度與性能。

(本文同步刊登於《電子工程專輯》雜誌2020年11月號)

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