2008-10-29
了解讯号
在利用逻辑分析仪量测之前，应先了解所要测量的讯号特性，举例而言，如图一所
示，假设当讯号的工作参考频率为100MHz(10ns)时，讯号的上升沿、下降沿时间为1ns
左右，相当于模拟讯号的1GHz频率点；在工作参考频率为200MHz时，讯号的上升沿、
下降沿时间为0.5ns左右，相当于模拟讯号的2GHz频率点。按照这种对应关系，讯号应该
属于传输线的范围之内，而不能用低频讯号的分析方法来处理。 
依据传输线的理论[1]，高频讯号部份的走线可以建构如图二所示的模型。
一般简单的减低过冲及振铃讯号劣化现象的作法就是做阻抗匹配来让讯号的源端、
末端阻抗特性连续，由公式(3)可容易看改变L及C值，可轻易达到增加或降低阻抗Zo。就
另外的滤通电路观点而言，任何R、L、C的改变均会有滤通的效果，而过冲及振铃相对
频率相较于讯号的频率高，故适当的R、L、C可将过冲及振铃讯号劣化现象做相当程度
的滤除或衰减。图五即为阻抗匹配后的讯号状况。
逻辑分析仪量测信道的输入阻抗
使用逻辑分析仪来量测讯号不外乎有两种状况。
（一）电路板动作正常，但需要量测芯片所传送的讯号来加以分析译码；
（二）电路板误动作，须监看芯片所传送的讯号是否有误。
不论是哪一种状况，工程师当然是需要量测出准确的讯号，最好就是电路
板上的讯号能忠实的呈现，也因如此，逻辑分析仪的量测精准性就格外来得重
要。
使用逻辑分析仪量测讯号
由上述的两个章节中，从认识讯号到量测信道的输入阻抗探讨中，更进一步的就可
以来探讨使用逻辑分析仪量测讯号。
图十一所示为讯号原本的过冲及振铃讯号劣化现象严重，接收讯号端的芯片收到的数据
都是错的，导致系统动作不正常，但连上逻辑分析仪之后，因为负载效应反而让过冲及
振铃讯号劣化现象减轻了，因而反倒让系统动作正常。
接下来，要探讨逻辑分析仪所量测到的资料是否正确的议题。假设所使用的逻辑分
析仪没有（或是只有极小的）如上文中所探讨的负载效应，不会改变系统的讯号，但是
我们却无从得知讯号透过探棒再到逻辑分析仪内部的取样芯片时，讯号是否已经有了改
变？如有改变，那是否意味着量测出来的讯号数据也有可能有误？如此这样的资料可能
便不具有分析的意义，这样的逻辑分析仪是否还是可以使用？图十二说明了可能的情况：
图十三所示：讯号经过无源接口电路之后，偏高频的过冲及振铃讯号已被将当程度
的衰减掉了。
逻辑分析仪实际使用状况
综观完上述的的探讨后，再来看看使用逻辑分析仪做实际的量测状况。就正常的使
用状况，工程人员不可能知道源头讯号到了逻辑分析仪内部之后会变成怎样，是会有相
当程度的失真还是会完全的呈现？除非拆了逻辑分析仪的机壳，且在清楚逻辑分析仪内
部组件及电路特性之后，才有可能量测到源头讯号到了逻辑分析仪内部之后是变成怎
样。所以在实际使用逻辑分析仪，如何辨识该逻辑分析仪是否所量测得的讯号数据是对
的还是错的？进而辨识逻辑分析仪的好坏，以下将作实际的量测实验来验证。
如图十四，这是由示波器所量测的一个33MHz的讯号，可看出此讯号有过冲及振铃
的现象。在图中有两个参数，好的逻辑分析仪在Threshold Voltage高于3.52V及低于
1.12V就可以测得第一次的上振铃跟下振铃。在此将使用不同的逻辑分析仪来量测此讯
号，再由逻辑分析仪所量测下来的数据来判定逻辑分析仪的优劣。
图十六是逻辑分析仪Ｂ所量测的结果。上图是将Threshold Voltage设到0.5V了，还测不
到第一次的下振铃；下图是将Threshold Voltage设到4.5V了，还测不到第一次的上振
铃。事实上，逻辑分析仪Ｂ经过繁复测试，结果是完全测不出振铃现象的。
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