Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Logic-Analyzer mit einstellbaren Spannungsleveln?


von Luther B. (luther-blissett)


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Ich hab mit neulich überlegt, dass man ja bei einem Logic-Analyzer einen 
Kanal durch mehrere (4-6) Komparatoren schicken könnte. Jeder Komparator 
vergleicht den Input auf eine durch einen DAC eingestellte 
Referenzspannung.

Die Komparatorausgänge werden dann wieder kodiert und man bekommt dann 2 
oder 3 bit pro Signal - was reichen sollte um problematische Signalwege 
aufzufinden, z.B. in dem man die Referenzspannungen auf die Grenzwerte 
der verwendeten Logikfamilie setzt. Aus einem 32 Kanal LA wird dann ein 
10 oder 16 Kanal "Mixed Mode Light" LA.

Allerdings kann ich mir vorstellen, dass es eine Herausforderung ist das 
diskret so aufzubauen, dass es schnell genug ist (z.B. 200Mhz).

Doch andererseits beschreibe ich ja nur eine Art sehr niedrig 
aufgelösten Flash-ADC mit einstellbarer Quantisierung. Gibt es da 
vielleicht am Ende schon was Fertiges? Oder habe ich mir Quatsch 
überlegt?

von Erich (Gast)


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>Gibt es da vielleicht am Ende schon was Fertiges?

Ja, das nennt sich Digital-Oszilloskop.

Gruss

von Random .. (thorstendb) Benutzerseite


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Die MSO von TEK können das (vgl. MSO2012). Also das mit den 
einstellbaren Pegeln :-)

von Luther B. (luther-blissett)


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Erich schrieb:
>>Gibt es da vielleicht am Ende schon was Fertiges?
>
> Ja, das nennt sich Digital-Oszilloskop.
>
> Gruss

Nein. Ein Digitaloszilloskop löst wenige Kanäle sehr genau auf. Ich will 
aber viele Kanäle nur grob, aber mit einstellbarer Genauigkeit 
aufzulösen.

von Klaus B. (butzo)


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Luther Blissett schrieb:
> Ich hab mit neulich überlegt, dass man ja bei einem Logic-Analyzer
> einen
> Kanal durch mehrere (4-6) Komparatoren schicken könnte. Jeder Komparator
> vergleicht den Input auf eine durch einen DAC eingestellte
> Referenzspannung.
Exakt so wie alle gescheiten LAs funktionieren, mein uralter Dolch Palas 
40C50 ist TTL/ECL umschaltbar und -10..+10V in 0.1V Schritten 
einstellbar.

In den PODs sitzen Komparatoren die mit je einer Referenzspannung für 
das gesamte POD vergleichen.



Butzo

von Bernhard D. (pc1401)


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Luther Blissett schrieb:
> Gibt es da vielleicht am Ende schon was Fertiges?

Schau mal hier:
http://www.pctestinstruments.com/

Gruß,
Bernhard

von Erich (Gast)


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Luther Blissett schrieb:
> Ein Digitaloszilloskop löst wenige Kanäle sehr genau auf. Ich will
> aber viele Kanäle nur grob, aber mit einstellbarer Genauigkeit
> aufzulösen.

Definiere "wenige Kanäle"
Definiere "viele Kanäle"
Definiere "einstellbare"

Das Problem mit den Komparatoren bei "200 Mhz" hast schon erkannt.
Offenbar steht dir ein 200 MHz LA zur Verfügung.
Das Problem mit dem Eingangswiderstand / Tastkopf hast noch nicht 
erkannt.

@ Klaus Butzmann: Einen alten Dolch habe ich auch noch, der hat leider 
nur 8 "highspeed" Eingänge (100 MHz).

Gruss

von Luther B. (luther-blissett)


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Danke für die Antworten. Ich möchte nicht bloß den Level für 0/1 
einstellen können. Ich würde gerne zum Zwecke der Analyse digitaler 
Schaltungen einen Spannungsbereich ganz frei und in 4-8 Gebiete 
aufteilen, einen Input damit nach 2 oder 3 bit kodieren und diese Bits 
dann einen bestehenden, dummen LA einsamplen können. In etwa so (2-Bit):
1
                   Ref0  Ref1  Ref2 // Ref0<Ref1<Ref2
2
                     +     +     +
3
                     |     |     |
4
                     |     |     |
5
                     v     v     v
6
               +-------------------------+
7
               |                         |
8
               |                         |+-----------> Range 0
9
    Input      |                         |
10
    +--------->|          ?              |+-----------> Range 1
11
               |                         |
12
               |                         |
13
               |                         |
14
               |                         |
15
               +-------------------------+
16
17
18
                Range 1  Range 0
19
20
                      0        0           Input<Ref0
21
                      0        1     Ref0<=Input<Ref1
22
                      1        0     Ref1<=Input<Ref2
23
                      1        1     Ref2<=Input

Meine Frage ist, ob es solche Kästen als für den Amateur handhabbare IC 
oder Schaltung schon gibt in der benötigten Geschwindigkeit (100-200 
Mhz) schon gibt.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Luther Blissett schrieb:
> Allerdings kann ich mir vorstellen, dass es eine Herausforderung ist das
> diskret so aufzubauen, dass es schnell genug ist (z.B. 200Mhz).
Jeder bessere Logic-Analyzer hat einstellbare Pegel mit Komparatoren 
dahinter. So kann der 20 Jahre alte HP-LA 16500, den ich habe auch schon 
Logik mit 1,8V Versorgung messen. Und 200MHz sind für den noch 
langsam...

von Luther B. (luther-blissett)


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Lothar Miller schrieb:
> Luther Blissett schrieb:
>> Allerdings kann ich mir vorstellen, dass es eine Herausforderung ist das
>> diskret so aufzubauen, dass es schnell genug ist (z.B. 200Mhz).
> Jeder bessere Logic-Analyzer hat einstellbare Pegel mit Komparatoren
> dahinter. So kann der 20 Jahre alte HP-LA 16500, den ich habe auch schon
> Logik mit 1,8V Versorgung messen. Und 200MHz sind für den noch
> langsam...

Da kann man doch nur den Logic-Threshold Level einstellen. Ich möchte 
3-6 Threshold Level einstellen können.

von Erich (Gast)


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@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator)
Der Fragesteller will nicht EINE Spannungsschwelle (insgesamt oder pro 
Pin) haben, sondern GLEICHZEITIG mehrere Spannungslevel jedes seiner 
Eingänge unterscheiden können.
Quasi einen 2-Bit ADC pro Eingangskanal (= 4 Level).

Gruss

von Luther B. (luther-blissett)


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Klaus Butzmann schrieb:
> Exakt so wie alle gescheiten LAs funktionieren, mein uralter Dolch Palas
> 40C50 ist TTL/ECL umschaltbar und -10..+10V in 0.1V Schritten
> einstellbar.

Hier gilt das gleiche: Damit wird nur der Schwellenwert für die 
verwendete Logik eingestellt. Ich möchte aber 3-6 Schwellenwerte 
vorgeben und in 2-3 Bit kodieren können.

von Reinhard Kern (Gast)


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Luther Blissett schrieb:
> Da kann man doch nur den Logic-Threshold Level einstellen. Ich möchte
> 3-6 Threshold Level einstellen können.

Da hast du aber nicht viel davon, denn dein LA stellt die 2 oder 3 Bit 
als getrennte Kanäle dar und keineswegs binär gewichtet oder sonstwie 
als quasi-analog. Dadurch wird die Auswertung recht schwierig. Da ist es 
einfacher, die Messung mit unterschiedlichen Triggerleveln durchzuführen 
und zu vergleichen, ob sich dazwischen (d.h. im erlaubten Bereich, 
aussserhalb interessiert eh kein Schwein) etwas an der Funktion ändert.

Der Hinweis auf ein Digital-Oszi ist natürlich richtig, die haben nicht 
zuviel Auflösung, sondern zuwenig Kanäle. Mir sind 8 Bit, die ich habe, 
durchaus lieber als 2 Bit, die ich nicht habe, mit der hohen Auflösung 
kann man sich schon abfinden. Notfalls eine Brille aufsetzen, durch die 
man nur unscharf sieht.

Gruss Reinhard

von Luther B. (luther-blissett)


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Reinhard Kern schrieb:

> Da hast du aber nicht viel davon, denn dein LA stellt die 2 oder 3 Bit
> als getrennte Kanäle dar und keineswegs binär gewichtet oder sonstwie
> als quasi-analog. Dadurch wird die Auswertung recht schwierig. Da ist es

Ich kann dank Sigrok diese quasi-analoge Darstellung und Auswertung 
selbst implementieren.

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