原创 逻辑分析仪之性价比分析

2008-8-18 11:01 2113 2 2 分类: 测试测量

由于数字技术的发展,测试的难度也逐渐加大。逻辑分析仪的应用是越来越广泛,产品类型功能越来越多样性,在这样的情况下如何选购一台最适合自己的逻辑分析仪就显得尤为重要了,高性价比的逻辑分析仪当然是大家的最爱,什么样的产品才能称之为高性价比呢,逻辑分析仪的性价比主要是由那些部分构成呢?在这里给大家做个全面的介绍:

    经常遇到客户提问:为什么TWLA500LA5034的价格高那么多?
    或许有些朋友也有这样的疑问,相信看完这篇文章您应该会找到答案。

或许大家手头上有各厂家的宣传资料的朋友可以看到,一般的逻辑分析仪产品的宣传资料上会列出一个表格介绍产品的功能特点,这就是评断性价比的重要组成部分—性能。综合众多厂家的介绍,可以归纳为以下几个方面:

采样率,
带宽,
通道数,
存储深度,
输入阻抗,
信号输入范围,
阈值调整范围,
触发功能,
探头类型,
特色功能,
价格

    下图是目前在国内销售的400M以上采样的逻辑分析仪的比较:
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图(一)大陆市场逻辑分析仪比较


采样率:不用多说,选择一款逻辑分析仪,最先选择的参数。采样率越高意味着精度的提升,同时也意味着成本的增加,所以,如何平衡采样率和价格就得根据自身需求了。一般来说500M以上采样率提高一倍价格提高25%


带宽:影响测试精准度3大要素之一,大都在100M-200M之间,成本大致相同。


通道数16-40之间,一般来说增加一倍通道数价格提高25%

电压输入范围:选择产品必须保证的,这个参数各厂家标示不同,如TWLA500的± 5 VL-800A都标示比较低,应指的是保证测试信号准确性的范围,而其他厂家标示的± 40 V或更高应该是实际的耐压范围。成本较低,忽略不计

阈值范围:影响测试精准度3大要素之一,除ANT16外其余产品都非常接近。


图(一)所列产品以上这些参数相似,此时,影响价格的主要因素还是以下几个方面:

  
逻辑分析仪性价比之存储深度篇
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图(二)存储深度与价格关系图

存储深度, 它决定能够存储的每个测量信号的采样数目。也是导致产品价格差距最大的原因之一。大存储能够保证高采样率的同时被测信号时长不会缩短。


图(二)中蓝色字样有3款产品, LA5034ANT16LA1034存储深度为2k,价格也相对便宜很多,而其他几款产品中,内存都较高,同时价格相对也较高。


最低的LA5540也有256K的内存,与2K相比相差128倍,最大的TWLA500 10M 相差达5000倍。


试想:在500M采样的情况下,2K的存储深度能看多长的信号? 4ms,同时10M的存储观测到的是20ms的信号,当你需要观测的信号>4ms时,2K的存储深度就捉襟见肘了。

    内存深度的提升其价格同样也提升很大一块,以Agilent为例,1693A的价格(512KUS$ 9,5641693AD2MUS$ 11,973 仅增加了1.5M内存价格提高了US$2409,而随着技术的限制,更高的内存其价格当然会更高,用过示波器的朋友在选购内存模块的时候也能体会到其昂贵性。
    所以说:高存储深度对于逻辑分析仪性价比是非常重要的考究因素。          
        
逻辑分析仪性价比之输入阻抗篇

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图(三)阻抗与价格关系图

工程师在使用逻辑分析仪来量测系统信号时,时常会遇到所量测到的数据不对,往往可能就是因为逻辑分析仪的负载效应产生的。输入阻抗的大小直接影响到负载效应的大小。

    影响逻辑分析仪的准确性大致可由以下几个参数指标来看:
(一)量测通道的输入阻抗;
(二)内部采样率,(带宽)
(三)VTH精度。

    在其它2个参数相似的情况下,输入阻抗就成了比较逻辑分析仪的准确性最重要的参数了。


图(三)所示,阻抗偏低的产品价格也相应偏低,而高阻抗的产品价格相对较高,是因为高阻抗的产品其精准性更佳,负载效应更小,

    因为逻辑分析仪所要量测的讯号数量太多,故通道数量也比示波器多上好几倍。在探头的设计上也以一段电缆排线搭配钩夹的方式处理,如此才能适用于电路板上高密度的讯号走线量测。就探头排线搭配钩夹的阻抗特性而言,这些探头里没有任何串联的电阻及电子组件.
    因此,在其工作频率范围或有用带宽之内,探头对信号没有衰减作用,就阻抗特性而言只有电缆线与钩夹的阻抗、容抗和感抗的分量,因此如何减低负载效应的影响?这就得完全靠逻辑分析仪本身的阻抗特性来达成。
    图(四)可以很明显的看出负载效应对信号的影响。


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图(四)负载效应引起的变化图


所以说:为了减小负载效应产生的影响,选择高阻抗的产品也是重要的考虑因素之一。
逻辑分析仪性价比之探头篇


在示波器探头其中一类称为有源探头(Active Probe),探头内包含有源电子组件可以提供放大能力;不含有源组件的探头称为无源探头(Passive Probe),其中只包含无源组件如电阻和电容,这种探头通常对输入讯号进行衰减。而类似的,逻辑分析仪的每个量测通道前端也有类似的做法,称之为有源接口跟无源接口。如图(五)所示:





    无源界面不外乎亦是由电阻

电容所组成,电容将讯号耦合到输出端,电阻是取出讯号的电压。由电阻和电容的值,将可推算出其最佳的频率响应点,不是接近此频率响应点的输入讯号将会大幅的衰减而失真。
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图(六)无源接口和有源接口的测试图
    图(六)中所示的探棒接口就是前文中所提过的有源/无源界面。这个接口如果是有源接口,那经过这个接口输出后的讯号将比较能够呈现出源头讯号的样貌;反之,若是无源接口,那经过这个接口输出后的讯号将会有相当程度的衰减,其衰减程度需视源头讯号的频率与无源接口电路的频率响应关系。



图(七)无源接口引起的变化图

    图(七)所示,信号经无源接口电路之后,高频过冲及振铃信号已被相当程度的衰减。一般来说,逻辑分析仪都是无源界面,而TWLA500的有源界面无疑使其性价比大大提升。               

 逻辑分析仪性价比之其他硬件功能篇
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图(八)特色功能与价格关系图
    很多产品除了逻辑分析仪的功能外,还带有其他产品功能。常见的如示波器,图形发生器,时钟发生器这些配套的产品,多机一体,应用就更为广泛。
    从图(八)中可以看到,价格相对较低的几款产品都未带有其他功能,相比之下,拥有图形发生器的Agilent和台湾CLOCK的图形发生器,价格都偏贵,且为选配(另加Money)。其中TWLA500内置2个时钟发生器,6200M扫频功能使得其性价比卓立于群。(光时钟发生器功能市场上同类产品就需上千美金)。
    所以说:对于一款产品的性价比,特色功能也是非常重要的一个因素,对于某个特定客户来说,随着客户对附加功能的需求变化,产品的性价比也会跟着变化。                     

 逻辑分析仪性价比之软件篇
    软件上的成本主要是源于软件上技术的突破,卖的都是技术,各个产品在软件上的功能可谓是既统一,又特立。各有特点。这得需要用户自行下载软件试用才能决定哪个最适合自己。
    一般来说,工程师希望软件简单好用,很多工程师都会抱怨说某个产品的软件使用起来太复杂,导致很多时间浪费在学习软件操作上了。
    所以厂商在设计软件时不仅需要完善功能,也应该力求软件操作简单,易上手。提供相应教程或服务,比如说讨论区的建立,据了解:台湾佳营和广州致远专门为客户开设了专门的BBS
,以便第一时间了解客户的问题与需求,在最短时间内解决客户的难题。
    两手都要抓,两手都要硬!

    就功能来说主要有以下几方面:
触发:逻辑分析仪一个非常重要的功能,触发功能的完善使得采集和处理信号的能力更强。
协议分析:对于信号的二次处理比较重要,省却设计和调试时间的方法之一。
其他特色功能:针对某些特定客户制定的特色功能,如模拟显示等,这方面佳营提供的服务最为全面。为小客户提供解决方案。
   
就操作的简便性而言经过下载试用。比对各产品的软件操作,其中台湾佳营的软件比较容易使用,页面清晰简单。几步设置即完成操作。简便性最佳!软件界面见下图:
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图(九)TWLA500软件截图
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图(十)广州致远产品软件截图
所以说:在功能和简便性的统一上面做到最好的软件,其性价比无疑是最高的。                      

总结   

       
综上所述,大家可以看到,抛开客户的需求谈性价比是不切实际的,只有在满足客户需求的前提下,再给客户提供一些增值的服务,如:后续的升级,多功能的叠加,周到的技术支持等;都是高性价比的体现。总得来说,以上产品各有千秋,有些价格相对低廉其产品的功能就稍差,产品性能好的无疑价格也会相应的提升,俗话说得好“一分钱,一分货”,在选择产品的时候还是需要多家比较,调查清楚,这样才能练就火眼金睛,获得性价比最高的产品。

题外话:国内目前很多人的心态买仪器还是那种观念:够用就好,等到升级时往往就只能重新购买,导致了很多成本上的损失,尤其是目前电子技术的飞速发展,指不定目前够用的产品半年后只能淘汰更新了呢。所以:买仪器还是得有个提前量。

 参考文献:廖君豪     逻辑分析仪之负载效应,2008
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