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，需要測試哪些項目？對于這個很常見的問題，我習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，他用探頭點測內(nèi)存時鐘時，系統(tǒng)的程序不卡了，可以順利啟動并運行。聽到這個描述，我頓時感興趣了，開始仔細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)備的運行(良好的設(shè)備可能會開始不能正確運行，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驗室用更高帶寬的示波器進行測量，這樣可以準確分析端接電阻前后的時鐘波形。