Для чего нужен логический анализатор ?
Когда я начинал заниматься радиоэлектроникой, о применении микропроцессоров в радиолюбительской практике, даже не велось речи. Сигналы были переодическими, обычный советский осцилограф C1-68 вполне справлялся со своими задачами и на тот момент это было круто 🙂
Прошло время, микроконтроллеры практически вытеснили дискретную логику, которую можно встретить разве что в переферии, и совсем простых схемах. Даже простенькое устройство может иметь интерфейс USB или RS232, внутренние шины SPI, I2C и.т.п. Сигналы апереодические, растянуты по времени, используют несколько линий. Всё это делает обычный осцилограф бесполезным устройством, в подобной ситуации.
Конечно сейчас существуют многоканальные пишущие осцилографы с отличными характеристиками и не менее фантастической ценой. Китайские фабричные изделия тоже не особо бюджетные, если речь идёт о нормальных характеристиках. Но есть варианты, о чём мы поговорим ниже.
Логический анализатор LHT00SU1
Сегодня ко мне в руки попал очередной образец инженерной мысли из поднебесной. Логический анализатор-осцилограф LHT00SU1 с USB интерфейсом.
Описание данного экземпляра весьма скудное, брал на угад из за неплохих характеристик и наиболее низкой цены в этом сегменте. Как показало вскрытие и анализ аппаратной части, перед нами очередной клон USBee Ax Pro, в котором что то добавили, а что-то забыли)
Программное обеспечение
Логический анализатор не имеет фирменной программы для обработки данных, но поддерживает стандартные протоколы открытых проектов. Для работы с адаптером я использовал прогаммное обеспечение с открытым исходным кодом «Sigrok» https://sigrok.org На мой взгляд, достаточно удачное решение — проект развивается, присутствуют обновления.
Недостатки
После первоначальной радости от того, что устройство работает в принципе и даже позволяет анализировать и разбирать сигналы(подключился к порту UART), а также посмотреть аналоговой сигнал(второй канал хоть и заявлен, но не работает на всех устройствах на этом железе). Пришло понимание, что с аналоговой частью что то не так и при частотах выше 1 МГц(заявлено 3 мГц), нормально не работает и показывает полную ахинею.
Самостоятельная доработка
Дальнейший анализ платы показал, что наши китайские друзья, пребывая в инженерном экстазе «забыли» припаять некоторые детали(любят они перемычки ставить). Пришлось это исправить, но что был потрачен целый рабочий день.
Вот фото «допиленного» устройства:
Красными квадратами выделены зоны, где установлены недостающие детали и если двигаться по часовой стрелке то:
- Запаиваем диод BA582 и конденсатор на 0.47 mF.
- Подстроечный резистор на 10 кОМ, операционный усилитель LM358, удаляем две перемычки 0 Ом(выделены чёрными квадратиками).
- Запаиваем 2 конденсатора на 33 и 47 mF.
- Устанавливаем перемычку между 1 и 8-й ногой преобразователя напряжения SP6661E, для перевода на режим 900 кГц.
Далее переходим к настройке, для чего нам потребуется мультиметр. Подключаем устройство к USB, устанавливаем один щуп мультиметра на верхний контактный пятак удалённой перемычки R37, и вращая подстроечный резистор, устанавливаем напряжение 2.8-2.85 в. Можно проверять прибор !
Что «забыли» наши восточные друзья
Если кратко, то наши друзья из поднебесной «выпили», повторитель опорного напряжения на ОУ LM358 для входного усилителя SGM8054, конденсаторы фильтрации входного напряжения, и использовали формирователь отрицательного напряжения SP6661E в режиме 120 кГц, что давало нехилый шум в исследуемом сигнале. После указанных доработок, профессионального осцилографа конечно не получилось, да и не было такой цели, но в заявленные параметры он стал укладываться, на чём я и успокоился)
Скриншот работы устройства в режиме осцилограф на частоте 100 кГц и 2 мГц
Также этот прибор может маскироваться под Saleae Logic, для чего требуется прошивка EPPROM, но это уже другая история.