Technológia - Elektro Net
Technológia - Elektro Net
Technológia - Elektro Net
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
58 info@elektro-net.hu<br />
Mûszer- és méréstechnika<br />
Hardver- és szoftveropciókkal bõvített<br />
univerzális LeCroy-oszcilloszkópok<br />
autóelektronikai és beágyazott rendszerek<br />
mérésére és hibakeresésére<br />
ANDREAS GRIMM<br />
A CAN, I2C és SPI-buszjelek dekódolásával és új, aktív mérõfejekkel támogatott új WaveScannel rövidebb idõ alatt<br />
és pontosabban, teljes értékû mûszerrel dolgozhatnak a mérnökök…<br />
Napjaink autóelektronikai, orvosi, tápellátási,<br />
kommunikációs és automatizálási<br />
rendszerei mikroprocesszorok,<br />
FPGA-k, SRAM-ok tömkelegét tartalmazzák,<br />
amelyek adatcsere céljából soros<br />
adatbuszokat, gyakran I 2 C-t és SPI-t<br />
használnak. Annak ellenére, hogy e buszok<br />
adatátviteli sebessége nem is eget<br />
rengetõ (50 Mibit/s alatt), létezik két általános<br />
mérnöki igény, amely indokolja<br />
implementálásukat: szükséges a jelintegritás<br />
ellenõrzése és a korrekt adatértékek<br />
átvitelének biztosítása. A jelintegritási<br />
mérésekhez a mérnöknek oszcilloszkópra<br />
és mérõfejre van szüksége,<br />
amely a lehetõ legkisebb mértékben<br />
terheli a megfigyelt jelet. Ez esetben az<br />
oszcilloszkóp „szól”, ha anomáliákat<br />
érzékel a jelekben. Amint a fizikai rétegben<br />
sikerült ellenõrizni a megfelelõ<br />
jelintegritást, gyakran elengedhetetlen<br />
az üzenetréteg helyes mûködésének ellenõrzése<br />
is. Nemrég a mérnököknek<br />
még be kellett érniük azzal, hogy például<br />
SPI-üzenetet oszcilloszkóppal rögzítettek,<br />
majd megszámolták a biteket<br />
vagy a PC-re exportálták az adatokat, és<br />
a PC-n futó szoftver segítségével ellenõrizték<br />
az üzenet tartalmát. Az új triggerelési<br />
és dekódolási eszközökkel ez<br />
az idõigényes folyamat rendkívül leegyszerûsíthetõ.<br />
Az elektronikai áramkörtervek ellenõrzéséhez<br />
egyik leggyakrabban használt<br />
eszköz a digitális oszcilloszkóp. Képes<br />
jelalakok rögzítésére és analízisére,<br />
amely révén biztosítja a mérnököt az<br />
áramkör korrekt mûködésérõl. Melyik a<br />
legjobb módszer a jel oszcilloszkóppal<br />
történõ rögzítésére? Az oszcilloszkóp<br />
bekapcsolása után két problémával találja<br />
magát szemben a felhasználó:<br />
� hogyan lehet fizikailag a mérõfejet<br />
csatlakoztatni a tesztelendõ áramkörhöz?<br />
� milyen hatása van az áramkörhöz<br />
csatlakoztatott mérõfejnek?<br />
A fizikai csatlakoztatás egyre nagyobb<br />
kihívásokat támaszt, mivel a<br />
nyomtatott áramköri hordozók és<br />
csipek egyre kisebbek és egyre összetettebbek<br />
lesznek. Az új ZS sorozatú<br />
mérõfejek az elmúlt jó néhány év tapasztalatait<br />
kamatoztatják, csúcsuk és<br />
földelési megoldásuk majdnem minden<br />
csatlakoztatási problémán felülkerekedik.<br />
1. ábra. Alkalmatlan mérõfej használata<br />
miatt bekövetkezett jeltorzulás<br />
Az 500 MHz alatti frekvenciatartományban<br />
gyakran nagyimpedanciás<br />
szív mérõfejeket használnak a jelrögzítésre.<br />
Hátrányuk, hogy igen nagy, mintegy<br />
10 pF a bemeneti kapacitásuk. Ha<br />
ráadásul hosszú, nagy induktivitású<br />
földvezetékkel végzik a mérést, a mérõáramkör<br />
bemeneti rezonanciafrekvenciája<br />
nem lesz sokkal magasabb, mint a<br />
tesztelés alatt álló áramköré, amely torzítást<br />
fog eredményezni. Az 1. ábra egy<br />
10 cm-es földvezetékkel, 1 cm-es földcsatlakozással<br />
ellátott passzív, valamint<br />
egy kb. 1 pF kapacitású aktív mérõfejjel<br />
egy 40 MHz-es oszcillátoron végzett<br />
mérés eredményeként kapott jelalakot<br />
szemléltet.<br />
2006/8.<br />
Jól látható a ráközelítésben, hogy az<br />
aktív mérõfej kisebb torzítást okozott,<br />
mint egy rendes földeléssel ellátott<br />
passzív mérõfej. Sok mai, közepes sebességû,<br />
alacsony fogyasztású eszköznél a<br />
mérõfej terhelése kritikus lehet. Még rövid<br />
földvezetéknél is a kb. 10 pF kapacitású<br />
passzív mérõfej lényegesen nagyobb<br />
terhelést visz be a rendszerbe magasabb<br />
frekvencián, mint egy aktív mérõfej.<br />
Az új, ZS sorozatú aktív mérõfejeket<br />
ennek tudatában fejlesztették ki: sávszélességük<br />
1 vagy 1,5 GHz, bemeneti kapacitásuk<br />
kb. 1 pF, ellenállásuk 1 MΩ.<br />
A lényeg, hogy minimálisra csökkentik a<br />
tesztelés alatt álló áramkör terhelését,<br />
ugyanakkor nem akadályozzák a kiváló<br />
jelintegritás elérését.<br />
Amint megtörtént a jel hibátlan rögzítése,<br />
a mérnöknek jelintegritást kell<br />
ellenõriznie, amelyet leggyakrabban a<br />
hullámforma paramétereinek mérésével<br />
szoktak végezni. Az áramkörterv kifogástalannak<br />
kikiáltásához annyi ese-<br />
2. ábra. Jelintegritási mérések és<br />
analízis<br />
ményt kell mérnie, amennyit csak lehetséges.<br />
Ha triggerjelenként csak<br />
egyetlen eseményt figyel az oszcilloszkóp,<br />
10 ezer méréshez 10 ezerszer kell<br />
triggerelni. A LeCroy X-Stream oszcil-
Change language