逻辑分析仪:阀值电压和采样时钟设置
1阀值电压设置
阀值电平较高时,高电平变窄,低电平变宽。超过最高电压,信号恒低。阀值电平较低时,高电平变宽,低电平变窄。低于最低电压,信号恒高。
如何设置合适的阀值电平?我们进行如下分析,如图 1.5 所示,先确定电平信号的高电平电压(MAX)和低电平电压(MIN),初步确定预设阀值电平= (MIN + MAX)/2,然后可根据采样实际情况微调阀值电平毛刺干扰(如果有毛刺)。
2 采样时钟设置
采样频率越高,信号采集越精细,还原度越高。采样频率越低,信号采集越粗略,还原度越低。通过比较来了解采样频率对信号采集的影响。
采样频率合适,采样的点数均匀,可正确的还原波形信号,进而正确重建逻辑电平数字信号,有利于信号的分析与调试。
当采样率过低时,采样的点数少,采样间隔过大,将会遗漏掉很多波形信息,无法正确的重建数字逻辑信号,将导致波形重建严重失真甚至错误。
因此,如果用于协议分析,一般建议采样率为被测信号波特率的 20 倍或以上。
在某些情况下采集低速信号时,若采样率过高,将会捕获到更多细节,甚至异常信号(许
多硬件是能够正常处理这样的信号异常,对电路没有影响)。
捕获到异常信号虽然能表征事实,但是对分析不利,用户希望过滤这些异常信号,此时可以适当降低采样率来减少异常捕获的概率(也可以选择数字滤波的功能来过滤异常毛刺),如图2所示。
在做时序分析的时钟,采样率是越高越好的,因为测量时间分辨率高。
同步采样
同步采样也称状态采样,为使用外部时钟作为采样时钟的采集方式,一般通过外部时钟通道输入同步采样频率。
使用同步采样的优点:
1. 可以避免采集无效信号,如果同步时钟周期内的数据信号有许多跳变,而这些信号均为无意义的信号,使用同步采样可以有效的过滤掉这些无效信号。
2. 避免高速采样模式下,采样时隙错误。在使用内部时钟时,如果信号频率很大,会造成我们采集的上升沿与真实的上升沿造成偏差,而这个偏差可能对应的数据已经发生改变,而使用外部时钟则可以避免这样的问题。
注意: 如果使用外部采样频率,外部采样频率不能超过最高状态采样频率。因为在采集过程
中从输入信号到探头,到采集比较器,然后到 FPGA 处理,最后到存储等多个环节,都存在一定的带宽瓶颈影响信号的正确读取。超过最大状态采样频率将造成采集错误。
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