facebook

Ứng dụng Keysight MSOX3034G: giải mã I2C/SPI, Bode, gợn nguồn

Keysight MSOX3034G là máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp thuộc dòng InfiniiVision 3000G X-Series: băng thông 350 MHz, 4 kênh analog cộng 16 kênh số, tốc độ lấy mẫu tối đa 5 GSa/s, bộ nhớ tối đa 4 Mpts và tốc độ cập nhật 1.000.000 dạng sóng mỗi giây. Bài này không so sánh model mà đi thẳng vào cách dùng máy trên bàn thử: gỡ lỗi mạch số với kênh logic, giải mã I2C/SPI, vẽ Bode bằng WaveGen tích hợp, săn gợn nguồn và kiểm tra đạt/không đạt trong sản xuất. Các con số lấy từ trang sản phẩm và tài liệu Keysight về dòng 3000G X-Series.

Keysight MSOX3034G máy hiện sóng 350 MHz 4 kênh analog 16 kênh số trên bàn thử mạch nhúng
Keysight MSOX3034G: 350 MHz, 4 kênh analog + 16 kênh số, màn hình cảm ứng 8,5 inch.

Keysight MSOX3034G mang gì lên bàn thử?

Điểm khác biệt của MSOX3034G so với bản DSOX3034G cùng băng thông là 16 kênh số đi kèm cáp N2756A, cho phép xem bus điều khiển và tín hiệu analog trên cùng một trục thời gian. Máy có sẵn máy phát hàm/dạng sóng tùy ý 20 MHz (WaveGen), chức năng phân tích đáp ứng tần số (Bode), đồng hồ đo điện áp 3 chữ số, bộ đếm tần số 8 chữ số kèm totalizer, mask test và segmented memory. Màn hình 8,5 inch cảm ứng điện dung với zone touch trigger: khoanh một vùng trên màn hình là có điều kiện kích.

Theo Keysight, băng thông và phần mềm ứng dụng có thể bổ sung sau khi mua, nên cấu hình 350 MHz hôm nay không phải là trần của máy. Nếu bạn chưa chắc giữa các cấu hình trong dòng, bài so sánh Keysight MSOX3032G với các model cùng dòng đã làm việc đó; còn với bản 4 kênh không có kênh số, xem ứng dụng đo lường với DSOX3034G.

MSOX3034G thông số cần nhớ trước khi đo

Thông số Giá trị
Băng thông 350 MHz (nâng cấp được sau)
Kênh 4 analog + 16 số
Tốc độ lấy mẫu tối đa 5 GSa/s (Keysight ghi: khi dùng một nửa số kênh)
Bộ nhớ tối đa 4 Mpts
Tốc độ cập nhật 1.000.000 dạng sóng/giây
ADC 8 bit
Thời gian lên (10–90 %, tính toán) ≤ 1 ns
WaveGen Máy phát hàm/tùy ý 20 MHz, tiêu chuẩn
Giải mã nối tiếp tiêu chuẩn I2C, SPI, UART/RS232/RS485, I2S, USB-PD
Giải mã tùy chọn CAN, LIN, FlexRay, bus hàng không
Phụ kiện 4 đầu dò thụ động N2843A 500 MHz 10:1, cáp N2756A
Bảo hành 3 năm

Lưu ý thực dụng: tốc độ 5 GSa/s là mức tối đa khi chỉ dùng một nửa số kênh analog. Khi bật cả 4 kênh, tốc độ và bộ nhớ chia sẻ giữa các kênh; hãy kiểm tra giá trị hiển thị trên máy trước khi đo sườn nhanh. Bài tốc độ lấy mẫu và hiệu ứng chồng phổ giải thích vì sao điều này quan trọng.

MSOX3034G thông số: thẻ số liệu băng thông, tốc độ lấy mẫu, bộ nhớ và các chức năng tích hợp của dòng 3000G X-Series
Bảng tóm tắt thông số MSOX3034G và các chức năng tích hợp sẵn, theo Keysight.

Ứng dụng 1: gỡ lỗi mạch nhúng với 16 kênh số và giải mã I2C/SPI

Bài toán điển hình: vi điều khiển ghi cấu hình cho cảm biến qua I2C nhưng thỉnh thoảng cảm biến không phản hồi. Với máy hiện sóng Keysight MSOX3034G, cách làm là nối SDA và SCL vào hai kênh analog để thấy dạng sườn và mức điện áp thật, còn các chân chọn chip, ngắt và GPIO trạng thái nối vào kênh số. Bật giải mã I2C, đặt kích theo địa chỉ hoặc theo NACK: máy chỉ dừng ở đúng gói lỗi, không phải lật từng khung tay.

Kênh analog cho thấy sườn SDA bị kéo chậm do pull-up quá lớn hoặc tụ bus cao, điều mà kênh số sẽ làm “phẳng” mất. Kênh số cho thấy thứ tự sự kiện: ngắt lên trước hay sau lệnh ghi, chân chọn chip có bị nhả sớm hay không. Với SPI tốc độ cao hoặc Quad-SPI, bài kiểm thử SPI flash nối tiếp liệt kê các bẫy định thời cần soi.

Mẹo nhỏ: dùng segmented memory khi bus chỉ hoạt động vài micro giây rồi nghỉ hàng mili giây; máy chỉ ghi các đoạn có sự kiện nên gom được nhiều giao dịch để tìm gói hỏng ngẫu nhiên.

Ứng dụng 2: vẽ Bode vòng điều khiển nguồn bằng WaveGen tích hợp

Dòng 3000G X-Series có sẵn phân tích đáp ứng tần số: máy dùng WaveGen 20 MHz tích hợp bơm tín hiệu kích thích vào mạch, đo đầu vào và đầu ra trên hai kênh analog rồi vẽ biên độ và pha theo tần số. Ứng dụng quen thuộc nhất là đo độ dự trữ pha của bộ nguồn chuyển mạch: chèn một điện trở nhỏ vào nhánh hồi tiếp, cấp tín hiệu kích thích qua biến áp cách ly, đo hai phía điện trở và để máy quét.

Cùng một chức năng dùng được cho bộ lọc thụ động, mạch khuếch đại âm tần hay mạng bù của bộ điều khiển động cơ, không cần máy phân tích mạng riêng. Hãy giữ biên độ kích thích nhỏ ở tần số thấp để vòng điều khiển còn tuyến tính, và tăng biên độ ở tần số cao nơi tỷ số tín hiệu trên nhiễu kém đi.

3000X-Series Keysight MSOX3034G vẽ đồ thị Bode bộ nguồn chuyển mạch bằng WaveGen tích hợp
Đo đáp ứng tần số vòng hồi tiếp nguồn bằng WaveGen và chức năng Bode trên MSOX3034G.

Ứng dụng 3: săn gợn nguồn và xung nhiễu hiếm trên ray cấp điện

Gợn và nhiễu trên ray 3,3 V hay 1,2 V thường chỉ vài chục mV nhưng là nguyên nhân khiến ADC đọc sai hoặc bộ thu RF giảm độ nhạy. Với đầu dò N2843A đi kèm, dùng ghép AC, đặt lò xo tiếp đất ngắn thay cho dây kẹp dài để không hứng nhiễu bức xạ. Tốc độ cập nhật 1.000.000 dạng sóng mỗi giây là thứ thực sự phát huy tác dụng ở đây: xung nhiễu xuất hiện vài lần mỗi giây vẫn hiện lên trong chế độ persistence, thay vì bị bỏ sót giữa các lần thu thập.

Khi đã thấy xung, dùng zone touch trigger: vẽ một ô ngay vùng xung xuất hiện trên màn hình cảm ứng, máy sẽ chỉ kích khi dạng sóng đi qua ô đó. Kết hợp với kênh số nối vào tín hiệu PWM của bộ chuyển đổi, bạn sẽ biết xung nhiễu rơi vào lúc chuyển mạch hay lúc tải thay đổi.

Ứng dụng 4: kiểm tra đạt/không đạt trong sản xuất

Ở trạm kiểm tra cuối dây chuyền, mask test trên MSOX3034G cho phép tạo mặt nạ từ dạng sóng mẫu “vàng” với dung sai nhất định, rồi đếm số lần vi phạm trong một khoảng thời gian hoặc số dạng sóng quy định. Với một triệu dạng sóng mỗi giây, bài kiểm tra vài giây đã bao phủ hàng trăm nghìn chu kỳ.

  • Lưu thiết lập và mặt nạ vào USB để nhân bản sang các trạm khác.
  • Dùng DVM 3 chữ số và bộ đếm 8 chữ số tích hợp để đọc nhanh điện áp ray và tần số dao động mà không cần thêm thiết bị.
  • Điều khiển từ xa qua USB hoặc qua mô-đun LAN/GPIB tùy chọn khi muốn tự động hóa với PathWave BenchVue.
Quy trình 4 bước gỡ lỗi mixed-signal và Bode với Keysight MSOX3034G, 3000X-Series Keysight
Bốn quy trình đo thực tế với MSOX3034G: giải mã bus, Bode, gợn nguồn và mask test.

Thiết lập 3000X-Series Keysight trước khi tin số đo

Ba việc nên làm trên máy 3000X-Series Keysight trước khi tin vào số đo. Thứ nhất, bù đầu dò N2843A trên tín hiệu chuẩn của máy ngay khi đổi kênh. Thứ hai, đặt ngưỡng logic cho 16 kênh số đúng với họ linh kiện (1,8 V, 3,3 V hay 5 V) vì ngưỡng sai sẽ tạo ra lỗi giải mã giả. Thứ ba, kiểm tra tốc độ lấy mẫu thực tế đang hiển thị khi bật thêm kênh. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam với phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025, có thể hiệu chuẩn định kỳ máy cùng đầu dò.

MSOX3034G giá và cách đặt hàng

Về MSOX3034G giá, Techmaster không niêm yết công khai vì cấu hình (nâng cấp băng thông, gói giải mã CAN/LIN/FlexRay, mô-đun LAN/GPIB) ảnh hưởng trực tiếp tới báo giá: vui lòng liên hệ báo giá. Xem trang sản phẩm Keysight MSOX3034G để gửi yêu cầu, hoặc duyệt toàn bộ danh mục máy hiện sóng tại trang Keysight của Techmaster.

Mặt trước Keysight MSOX3034G với màn hình cảm ứng 8,5 inch và cổng vào 4 kênh analog
Mặt trước MSOX3034G: màn hình 8,5 inch 800 x 480, 4 đầu vào analog và cổng kênh số.

Tóm lại, máy hiện sóng Keysight MSOX3034G hợp với phòng R&D nhúng và trạm kiểm tra cần một máy làm được ba việc: xem bus số cùng tín hiệu analog, vẽ Bode không cần máy phân tích mạng và bắt xung nhiễu hiếm nhờ tốc độ cập nhật một triệu dạng sóng mỗi giây. Hãy đặt ngưỡng logic, bù đầu dò và chốt tốc độ lấy mẫu trước khi tin vào kết quả.

Biên soạn bởi Khanh Nguyen — Marketing Manager, Techmaster Electronics JSC.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Liên hệ Techmaster
Liên hệ chúng tôi
support techmaster