基于PC的虚拟逻辑分析仪的选择及应用

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在数字系统的时序状态分析中，最理想的分析仪器即为逻辑分析仪 (Logic
analyzer)。工程师在使用逻辑分析仪来量测系统讯号时，时常会遇到所量测到的数据不
对，这就要注意有可能是选用的逻辑分析仪的负载效应造成的。以下本文将深入来探讨
这个问题。
   

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。 

    在此,若再将电路板上的其它组件也考虑进去，如连接器、缓冲器、印制板
走线的特性…等等，即会产生所谓的阻抗匹配的问题。一般情况下，连接器的
寄生电感值较大，而寄生的电容器值较小，所以特性阻抗大于印制板走线的特
性阻抗，呈现图三中所示的阻抗分布。

    而且如果讯号的源端、末端阻抗不匹配导致阻抗特性不连续，必然会产生过冲、振
铃