DDR測試--SDRAM時鐘分析案例

前個周末接到了一個朋友的電話，詢問我如果內(nèi)存有問題，需要測試哪些項(xiàng)目？對于這個很常見的問題，我習(xí)慣性的回答他先測量內(nèi)存時鐘和讀寫時序看看，然后結(jié)束了通話。沒過一會，我那朋友又打過來，告訴我他遇到一個怪事，他用探頭點(diǎn)測內(nèi)存時鐘時，系統(tǒng)的程序不卡了，可以順利啟動并運(yùn)行。聽到這個描述，我頓時感興趣了，開始仔細(xì)詢問待測試的電路和測試儀器。

待測試的電路板的內(nèi)存控制器為A公司的ARM架構(gòu)的MCU，內(nèi)存為Micron的SDRAM，內(nèi)存時鐘頻率為100MHz，測試儀器為某200M帶寬示波器，探頭為示波器標(biāo)配的無源探頭。在以往的探頭培訓(xùn)中，我曾多次給客戶講探頭的重要性，在我的幻燈片中有以下幾句話：
在把探頭連接到電路上時，可能會發(fā)生下面三種情況:
1. 您可以把實(shí)際波形形狀傳送到示波器屏幕上。
2. 探頭可能會改變波形形狀，您會在示波器上觀察到不同形狀的信號。
3. 您可能會改變被測設(shè)備的運(yùn)行(良好的設(shè)備可能會開始不能正確運(yùn)行，或反之)

顯然，今天我這位朋友遇到的情況正好滿足第三種的最后三個字，即探頭使運(yùn)行異常的設(shè)備變正常了。如果這樣的情況能經(jīng)常發(fā)生，想必每位加班debug電路的工程師都可以不再苦惱，只需一個合適的探頭就可以找到問題原因并解決問題了。

從無源探頭的原理來看，如圖1所示為常見的無源探頭的簡化電路圖，通常示波器標(biāo)配的無源探頭的直流輸入電阻為10兆歐（探頭的9兆歐與示波器前端1兆歐串聯(lián)），輸入電容為10pf左右，與9兆歐電阻并聯(lián)。當(dāng)待測試信號的頻率較高時，容抗隨著頻率升高而減小，所以無源探頭整體的輸入阻抗變小，當(dāng)頻率為100MHz時，輸入阻抗為159歐。

回到和朋友的對話，既然無源探頭在100MHz時等效于100多歐的電阻，于是我建議他找個100歐的電阻并聯(lián)端接到內(nèi)存芯片的時鐘上，即時鐘信號接100歐電阻到地。十多分鐘后，朋友告訴我并聯(lián)100歐電阻后系統(tǒng)正常工作了，可以結(jié)束加班了。不過從示波器僅有的200MHz帶寬來看，是根本無法準(zhǔn)確測量100MHz的時鐘信號的，所以，我們約定幾天后把電路板帶到力科深圳的實(shí)驗(yàn)室用更高帶寬的示波器進(jìn)行測量，這樣可以準(zhǔn)確分析端接電阻前后的時鐘波形。