EF 2018

Messtechnik
Logik-Analysatoren – Testen in der „digitalen“ Welt
Logik-Analysatoren, Mixed-Signal-Geräte, MSO - was ist für welche Anwendung die beste Wahl?
Saleae Logik-Analysator Logic Pro – hier in der 16-Kanal-Variante in rot
Beispiel-Screenshot der Logik-Analysator App
Autor:
Ernst Bratz, Leiter Marketing bei
Meilhaus Electronic GmbH
sales@meilhaus.de
www.meilhaus.com
Ein Logik-Analysator wird eingesetzt,
um den zeitlichen Verlauf
eines digitalen Signales zu erfassen
und darzustellen. So können durch
die Analyse der Signale Fehler in
elektronischen Logik-Schaltungen
aufgespürt werden. Das kann in der
Designphase, bei der Fehlersuche
oder im Test wichtig sein. Da digitale
Steuersignale oft als parallele,
bus-artige Strukturen aufgebaut sind,
bieten Logik-Analysatoren meistens
acht, sechzehn oder mehr parallele
Kanäle. Bei der Analyse steht nicht
die Signalform bzw. Signal-Integrität
im Fokus, die man mit einem
Oszilloskop untersuchen würde,
sondern die Logikwerte, also die
Logikzustände über der Zeit und
in Relation zu den anderen Eingänge.
Daher umfassen die Funktionen
eines Logik-Analysators meist
das Decodieren gängiger Schnittstelle-Protokolle
bis hin zu Debugging
und Disassemblieren bei Computer-Prozessoren
in Highend-Geräten,
nicht jedoch die Darstellung
der realen Signalform. Logik-Analysatoren
bieten dazu Trigger-Möglichkeiten
auf verschiedene digitale
Ereignisse und erlauben das Aufzeichnen
der erfassten Daten für
eine spätere Auswertung.
Mixed-Signal – hier kommen
analoge Signale ins Spiel
In der Praxis sind rein digitale
Schaltungen allerdings eher selten.
Meist steuert die Logik-Schaltung
analoge Vorgänge, so dass eine
Analyse analoger Signale in Relation
zu den digitalen Steuer signalen
erforderlich ist. Die naheliegende
Lösung ist die Anschaffung eines
Logik-Analysators und eine Oszilloskops.
Einfacher ist aber der Einsatz
eines Mixed-Signal-Hybridgerätes.
Denn hier muss sich der Anwender
nicht um die zeitliche Synchronisierung
der Signaldarstellung und
-analyse kümmern – dies geschieht
automatisch im Gerät. Je nach dem
gesetzten Schwerpunkt sind zwei
Hybrid-Geräte-Typen denkbar. Weit
verbreitet sind zum einen Mixed-
Signal-Oszilloskope (MSOs). Dabei
handelt es sich um herkömmliche
Digital-Speicher-Oszilloskope, die
zusätzlich zu den analogen BNC-
Eingängen acht oder sechzehn
Logik-Kanäle bieten. Damit können
in einer gemischten Schaltung
analoge Signale in zeitlicher
Relation zu den digitalen Steuersignalen
untersucht und am Oszilloskop-Bildschirm
dargestellt werden.
MSO-Varianten gibt es von
allen bekannten DSO-Herstellern
wie Keysight, Rigol oder Pico Technology.
Der alternative Ansatz sind
Mixed-Signal Logik-Analysatoren
wie die Saleae Logic-Pro-Serie
von Meilhaus Electronic. Bei den
Geräten dieser Serie handelt es
sich um PC-Logik-Analysatoren für
USB 3.0 SuperSpeed (kompatibel
zu USB 2.0). Mixed-Signal bedeutet
hier, dass die Logik-Kanäle frei
umschaltbar sind für digitale oder
analoge Erfassung. So wird für die
Analyse gemischter Schaltungen
nur noch einer dieser kompakten
Logik-Analysatoren benötigt. Die
Vorteile scheinen denen der MSO
sehr ähnlich zu sein. Wo aber liegt
der Unterschied? Ersetzen die
Logic-Pro-Geräte tatsächlich ein oftmals
teureres Mixed-Signal-Oszilloskop?
Tatsächlich gibt es neben
Überschneidungen durchaus auch
wesentliche Unterschiede.
Sind Mixed-Signal Logik-
Analysatoren ein Ersatz für
ein MSO?
Für einige Anwendungen eignet
sich der Ansatz der Mixed-Signal
Logik-Analysatoren besser bzw. sie
können die preisgünstigere Lösung
Bildschirm und Anschlüsse eines Mixed-Signal-Oszilloskops, im Beispiel
auf der Rigol MSO1000Z Serie.
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