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示波器,邏輯分析儀,混合信號示波器,組合儀器,虛擬示波器,數字示波器

在電子測試領域，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。示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質的屏面上，就可產生細小的光點。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調幅度等等。
隨著數字技術發展，對數字信號測試越來越重要，最早的數字信號測試，往往借著于示波器，后來出現了定時分析儀和狀態分析儀，從定時和狀態的角度分析和測試多路數字信號。由于當時的定時分析儀和狀態分析儀價格昂貴，兩者在市場上的概念很好，但影響不大，測試范圍很窄。
隨著數字測試技術發展，融合數字定時和狀態分析的邏輯分析儀應用而生。從誕生開始，邏輯分析儀往往給人三種印象：①價格昂貴，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序功能。實質上現在邏輯分析儀和示波器既在融合，也在測試原理上發生了較大的差異；再加上IT技術發展，基于計算機接口技術和處理技術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比較器進行判定，高于參考電壓者為High,低于參考電壓者為Low，在High與Low之間形成數字波形。例如：一個待測信號使用200MHz采樣率的邏輯分析儀，當參考電壓設定為1.5V時，在測量時邏輯分析儀就會平均每5ns采取一個點，超過1.5V者為High(邏輯1)，低于1.5V者為Low（邏輯0），而后的邏輯1和0可連接成一個簡單波形，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，并不會顯示出電壓值，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差別在于通道數量。一般的示波器只有2個通道或4個通道，而邏輯分析儀可以擁有從16個通道、32個通道、64個通道和上百個通道數不等，因此邏輯分析儀具備同時進行多通道測試的優勢。

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。北京迪陽科技有限責任公司有著多年電子測試應用及研發的專業經驗，根據邏輯分析儀和示波器的測量原理和使用功能上的差異.介紹二者之間的不同.，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。就整體規格而言，獨立式邏輯分析儀已發展到相當高標準的產品，例如采樣率可達8GHz、通道數可擴充到300個通道以上，存儲深度相對也高，獨立式邏輯分析儀以往價格昂貴，從幾萬到數十萬人民幣不等，一般用戶很少用得起。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2萬元人民幣經濟性價格讓每個工程師都用得起。尤其在數字電路教學中，改變了以往老師為了降低成本使用虛擬邏輯分析儀進而產生的不直觀、麻煩等問題，在同一個價格上，我們可以把臺式獨立邏輯分析儀很輕松地拎起來。基于計算機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，它需要配備電腦才能使用，尤其數字測試中，工程師往往會陷入一堆PCB板中，采用旋轉按鈕的儀器要比在屏幕上移動鼠標更加方便。技術的發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，這樣我們就會知道什么情況下用邏輯分析儀或示波器了。

邏輯分析儀與示波器比較
 
功 能 邏輯分析儀 示波器   
檢測方法和范圍 利用時鐘脈沖采樣，顯示觸發前后的邏輯狀態 顯示觸發前后掃描時間設定范圍內波形   
輸入通道 容易實現多通道（16或更多） 很難實現多通道   
觸發方式 數字方式觸發；多通道邏輯組合觸發，容易實現與系統動作同步觸發；可以進行多極按順序觸發；具有驅動時域儀器的能力 模擬方式觸發，高檔示波器具有數字方式觸發；根據特定輸入信號進行觸發，很難實現與系統動作同步觸發；不能實現多級順序觸發   
顯示方式 把輸入信號變換成邏輯電平后加以顯示；顯示方式多樣，有狀態、波形、圖形、助記符號等 原封不動地即時顯示輸入信號波形 

MSO（mixed signal oscilloscope，混合信號示波器）從某種意義上說可以真正取代傳統的數字示波器，因為MSO除了能夠顯示柱狀圖、波形函數、FFT和眼圖之外，同樣還具有模擬分析功能，例如標準的時間與電壓測量功能，可以測量上升/下降時間、頻率和過沖幅度。MSO也具有基本的數字時序分析功能和深度存儲能力。
MSO非常適合兩種主要的測量應用：
包含較慢的模擬信號與較快的數字信號的真實混合信號環境；
需要觀察總線上多個數字通道之間的時序關系，同時要保證多個信號完整性的純數字測量環境。
現在的市場上有多種混合信號示波器，但是如果系統地進行評估（參見圖1），那么你不難選擇出最能夠滿足你測量要求的示波器。
MSO是一個混合測試儀器，它結合了數字存儲示波器(DSO)的全部功能和邏輯分析儀的部分功能，以及一些串行協議分析的功能。利用MSO，您可以在同一個屏幕上觀察多路時間隊列模擬信號，并行數字信號，以及串行解碼微波信號。盡管今天很多傳統的示波器具有有限的觸發能力，一些MSO包含成熟的串行觸發和協議解碼分析，是汽車電子系統調試的最佳選擇。
   相比與成熟的邏輯分析儀，MSO 一般缺乏足夠的數字獲取通道，而相對于串行協議分析儀，MSO 則缺乏較高的分析提取程度。但是相比之下，MSO的簡單使您能夠方便的使用，而避免邏輯分析儀和協議分析儀的復雜操作。事實上，MSO最主要得優點就是它的使用模式。使用MSO和使用示波器十分相似。由于MSO集中了大量的功能，它比使用組合的測試方案，例如示波器與邏輯分析儀，或者示波器與串行總線協議分析儀要方便的多。一個好的MOS，例如DSO2902AG2，是對用戶友好的，它提供快速的波形刷新，包含串行觸發和分析，操作起來與示波器十分相似，而不像操作邏輯分析儀或者協議分析儀那樣復雜。

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