邏輯分析儀與示波器的比較

在電子測試領(lǐng)域，示波器是最早的測試設備，起源于雷達掃描原理，對信號波形的采集和再現，源于傳統的模擬信號和模擬電路的測試基礎。隨著(zhù)數字技術(shù)發(fā)展，對數字信號測試越來(lái)越重要，最早的數字信號測試，往往借著(zhù)于示波器，后來(lái)出現了定時(shí)分析儀和狀態(tài)分析儀，從定時(shí)和狀態(tài)的角度分析和測試多路數字信號。由于當時(shí)的定時(shí)分析儀和狀態(tài)分析儀價(jià)格昂貴，兩者在市場(chǎng)上的概念很好，但影響不大，測試范圍很窄。隨著(zhù)數字測試技術(shù)發(fā)展，融合數字定時(shí)和狀態(tài)分析的邏輯分析儀應用而生。從誕生開(kāi)始，邏輯分析儀往往給人三種印象：①價(jià)格昂貴，操作麻煩；②對使用者的要求較高；③與示波器功能大同小異，只是多增加了通道和部分時(shí)序功能。實(shí)質(zhì)上現在邏輯分析儀和示波器既在融合，也在測試原理上發(fā)生了較大的差異；再加上IT技術(shù)發(fā)展，基于計算機接口技術(shù)和處理技術(shù)的采集式虛擬邏輯分析儀出現，邏輯分析儀已逐漸在降低成本，走入普通研究室，邏輯分析儀和示波器一樣已逐漸成為基本的測試工具。

邏輯分析儀是利用時(shí)鐘從測試設備上采集和顯示數字信號的儀器，最主要作用在于時(shí)序判定。由于邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級，通常只顯示兩個(gè)電壓（邏輯1和0），因此設定了參考電壓后，邏輯分析儀將被測信號通過(guò)比較器進(jìn)行判定，高于參考電壓者為High,低于參考電壓者為L(cháng)ow，在High與Low之間形成數字波形。例如：一個(gè)待測信號使用200MHz采樣率的邏輯分析儀，當參考電壓設定為1.5V時(shí)，在測量時(shí)邏輯分析儀就會(huì )平均每5ns采取一個(gè)點(diǎn)，超過(guò)1.5V者為High(邏輯1)，低于1.5V者為L(cháng)ow（邏輯0），而后的邏輯1和0可連接成一個(gè)簡(jiǎn)單波形，工程師便可在此連續波形中找出異常錯誤（bug）之處。整體而言，邏輯分析儀測量被測信號時(shí)，并不會(huì )顯示出電壓值，只是High跟Low的差別；如果要測量電壓就一定需要使用示波器。除了電壓值的顯示不同外，邏輯分析儀與示波器的另一個(gè)差別在于通道數量。一般的示波器只有2個(gè)通道或4個(gè)通道，而邏輯分析儀可以擁有從16個(gè)通道、32個(gè)通道、64個(gè)通道和上百個(gè)通道數不等，因此邏輯分析儀具備同時(shí)進(jìn)行多通道測試的優(yōu)勢。

表1邏輯分析儀與示波器的比較

根據硬件設備設計上的差異，目前市面上邏輯分析儀大致上可分為獨立式（或單機型）邏輯分析儀和需結合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。獨立式邏輯分析儀是將所有的測試軟件、運算管理元件以及整合在一臺儀器之中；卡式虛擬邏輯分析儀則需要搭配電腦一起使用，顯示屏也與主機分開(kāi)。就整體規格而言，獨立式邏輯分析儀已發(fā)展到相當高標準的產(chǎn)品，例如采樣率可達8GHz、通道數可擴充到300個(gè)通道以上，存儲深度相對也高，獨立式邏輯分析儀以往價(jià)格昂貴，從幾萬(wàn)到數十萬(wàn)人民幣不等，一般用戶(hù)很少用得起。最近臺灣OItek科技有限公司推出的OLA2032BTM獨立臺式EasyDebugTM邏輯分析儀，不超過(guò)2萬(wàn)元人民幣經(jīng)濟性?xún)r(jià)格讓每個(gè)工程師都用得起。尤其在數字電路教學(xué)中，改變了以往老師為了降低成本使用虛擬邏輯分析儀進(jìn)而產(chǎn)生的不直觀(guān)、麻煩等問(wèn)題，在同一個(gè)價(jià)格上，我們可以把臺式獨立邏輯分析儀很輕松地拎起來(lái)?；谟嬎銠C接口的卡式虛擬邏輯分析儀，以較小的成本提供了相應的性能，但是卡式虛擬邏輯分析儀也有很大缺點(diǎn)，它需要配備電腦才能使用，尤其數字測試中，工程師往往會(huì )陷入一堆PCB板中，采用旋轉按鈕的儀器要比在屏幕上移動(dòng)鼠標更加方便。技術(shù)的發(fā)展也逐漸把示波器和邏輯分析儀的功能融合在一起，成為混合式的儀器（MSO），也稱(chēng)混合信號測試儀器。邏輯分析儀與示波器比較如下，這樣我們就會(huì )知道什么情況下用邏輯分析儀或示波器了。