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    ¿Cómo utilizar un osciloscopio de señales mixtas para enfrentar los desafíos de diseño de sistemas embebidos y digitales?

    Hoy en día el diseño de sistemas embebidos y circuitos digitales complejos es una de las áreas de mayor crecimiento e investigación de la electrónica moderna. La necesidad de comunicación entre módulos como microcontroladores, FPGA y procesadores ha ido aumentado debido a la gran cantidad de aplicaciones industriales y de consumo comercial.

    Cada día los sistemas se vuelven más complejos y es de vital importancia la comunicación entre ellos, esta comunicación normalmente se logra con protocolos de comunicación seriales de baja velocidad como el I2C, SPI, CAN, LIN etc.

    Sin embargo, existen muchos errores que son muy comunes a la hora de implementar este tipo de protocolos, entre ellos se encuentra el error de sincronización,ruido, calidad de señal y datos.

    Gracias a los avances tecnológicos hoy en día existen osciloscopios con funciones avanzadas a precios accesibles para poder encontrar, depurar y corregir este tipo de errores.

    A continuación, se explican este tipo de errores y el cómo detectarlos utilizando un osciloscopio de señal mixta.

    •          Sincronización:

    En inglés conocido como Timing es un error crítico en cualquier sistema de comunicación serial. Para poder analizar primero debemos de conocer los parámetros de sincronización de nuestro protocolo, ¿Qué tanta tolerancia tenemos entre el reloj y nuestros datos? Es decir, ¿conocemos a partir de qué punto de distancia del reloj se empiezan a confundir nuestros valores? A veces para poder medir estos parámetros es necesario sincronizarlas y desplegarlas en el osciloscopio, esto nos lo permite hacer un osciloscopio de señal mixta (MSO) porque podemos mostrar hasta 16 canales al mismo tiempo, es decir, podemos relacionar y ver si existe un retraso entre nuestra señal de reloj y nuestra señales de datos.

    •          Ruido:

    En inglés conocido como Noise es uno de los errores más comunes. Este error puede suceder por varias razones como por ejemplo un mal aterrizaje del circuito, problemas de ancho de banda, interferencia electromagnética, el fenómeno de crosstalk y otras variables más. El ruido puede causar confusión en nuestro sistema ya que se pueden detectar valores fantasma y modificar toda nuestro mensaje, es por ello que es muy importante utilizar un osciloscopio para visualizar la señal y comprobar si existe ruido o no, para así poder buscar y determinar la causa del ruido.

     

     

     

    Se puede apreciar en la imagen una señal con ruido que puede causar problemas en la comunicación.

    •          Calidad de la señal

    En inglés conocida como signal quality es un error que ocurre cuando existen algún problema que cause una distorsión en nuestra señal, existen diversas causas de estas distorsiones pero algunas pueden ser: problemas de acoplamiento de impedancia, malas conexiones, mala soldadura o inclusive alguna interferencia electromagnética. Para poder analizar y diagnosticar este tipo de errores es necesario tener un osciloscopio con una buena longitud de registro para que nos permita capturar una gran cantidad de datos y poder hacerles zoom sin perder ningún detalle. También, existen funcionalidades de medición de varios parámetros de la onda como el tiempo de subida o el retraso que nos permiten verificar si la señal es verdaderamente la que queremos, así mismo existen funciones de pasa no pasa (Go/NoGo) o máscaras que nos permiten validar la integridad de las señales para así asegurar la correcta transmisión de datos. Todas estas funciones hoy en día se pueden encontrar en osciloscopios a precios accesibles que nos permitirán validar el funcionamiento de nuestro sistema embebido o circuito digital.

     

     

     

     

     

    En la imagen se puede observar la medición del tiempo de subida de una señal de bus serial para validar su integridad de la señal

    ¡Pregunta en nuestro chat en línea sobre qué equipos pueden realizar estas funciones y descubre cuál es el mejor osciloscopio para tus necesidades!