在数字体系规划中，跟着数据速率进步及上升时刻缩短，逻辑剖析仪的运用局限性，越来越遭到重视。逻辑剖析仪从一种数字丈量东西运用，过渡到其模仿特色的运用中，如未被彻底了解，这一进程可能会导致一些负面成果，本文将介绍评论逻辑剖析仪的数字信号转化成模仿方针的三种技能，以便剖析负荷和逻辑剖析仪带宽，应对减短产品开发周期的问题。
在评论带宽和逻辑剖析仪时，人们经常出现混杂。传统上，逻辑剖析仪被认为是一种朴实的数字丈量东西。可是，跟着数据速率进步及上升时刻缩短，规划人员正被逼了解这一东西的模仿特色。规划人员面对的最大问题之一，是保证其查验东西能够以这些更高的频率作业。在未能全面了解时，设备带宽和负荷等要素可能会导致假负数，中止体系。数字体系规划人员有必要信赖自己的逻辑剖析仪，以完结最快的产品开发周期。跟着频率不断进步，必需运用与示波器相同的模仿精密性对待逻辑剖析仪前端。
在剖析体系和查验东西的带宽时，工程师有必要了解两个首要考虑要素。第一个是PCB上数字信号中存在的频率成分及其与逻辑剖析仪带宽的相关办法。第二个是探头负荷怎样与这些频率交互。这两种考虑要素都溯及数字信号转化成模仿方针及怎样运用这些方针剖析能否进行成功丈量的原理。下面几节将评论把数字信号转化成模仿方针的三种技能。这三种转化是上升时刻转化成带宽、拨码速率转化成带宽和脉宽转化成带宽。一旦能够运用带宽描绘数字信号，就能够简洁地剖析负荷和逻辑剖析仪带宽。
1. 把上升时刻转化成带宽
把数字信号的上升时刻转化成模仿带宽最盛行的办法是运用单极RC电路，树立规范负荷的呼应模型。它一起在时域和频域中对电路求解，并运用电阻和电容生成上升时刻和带宽的经历规律。上升时刻和带宽经过代入法进行组合，得到电阻和电容下跌值，得到上升时刻和带宽之间的线性联系。图1阐明晰这一推导中运用的RC电路，以树立规范负荷模型。
图1. 在时域和频域中对RC电路求解，得到上升时刻和带宽之间的线性联系。
在这一推导进程中，第一步是在时域中对电路求解，假定其以单位步进(u(t))驱动。这一电路的通用求解公式是：
因为上升时刻界说为VOUT从10%转化到90%运用的时刻，咱们能够对公式求解，得到两个独自的求解。第一个求解是从0伏转化到VOUT的10%所需的时刻。为完结这一求解，VIN设成1 V，VOUT设成0.1伏。第二个求解以相同办法取得，但VOUT设成0.9伏。因为上升时刻界说为这两个求解之间的时刻，因而把两个成果相减，得到RC电路上升时刻的经历规律。
这一推导的第二步是在频域中对同一个RC电路求解。这一电路的通用求解公式如下：
因为带宽界说为呼应起伏衰减30%时的频率，那么能够对这一表达式求解，得到经历规律。
现在，咱们得到运用电阻和电容表明的上升时刻和带宽的一般表达式，能够把这两个表达式结合在一起，取得一个线性联系。现在能够运用这个表达式，在数字信号的上升时刻与上升时刻具有的频率成分之间完结敏捷转化。
2. 把拨码速率转化成带宽
能够运用傅立叶改换，把信号的数字拨码速率转化成频率表明。在傅立叶剖析中，有一个根本改换调集，能够依据运用对其进行定标。在傅立叶表明中，周期信号表明为时域中以期望周期产生的一串脉冲。这类表明办法称为Shaw函数 (III(t))。其改换到频域中另一个Shaw函数 (III(s))。两个域之间的定标经过相似性定理完结，两个域之间存在相反的联系(即时域中的脉冲距离越近，频域中的脉冲距离越宽)。
数字体系中一般运用的经历规律是体系有必要有满足的带宽，能够捕获数字脉冲串的第三个谐波。在把这与Shaw函数相关起来时，第三个谐波对应频域中的第三个脉冲。下图阐明晰改换及经历规律之间的联系。
图2. 时域中的周期信号以距离为信号周期的一串脉冲表明。这在频域中相当于以(1/周期)的积分求解值产生的一串脉冲。
周期信号所需的总带宽能够表明为：
3. 评脉宽转化成带宽
也能够运用傅立叶改换评脉宽转化成频率表明。在傅立叶表明，时域中的脉冲能够描绘为矩形函数 ( (t))。在这个函数改换到频域中时，它产生sinc函数 (sinc(s))。这两个域之间定标再次经过相似性定理完结，两个域之间存在相反的联系(即时域中的脉冲越窄，频域中的sinc包络越宽)。
在频率进步时，sinc函数会产生一系列包络。在对sinc函数自变量求整数值时，sinc函数将产生过零。在这种情况下，它将在(1/宽度)的整数值上求值。下图阐明晰怎样在频域中表明时域脉冲。
图3. 时域中的脉冲改换成频域中的sinc函数。经历规律是体系需求满足的带宽，捕获第二个sinc包络的一半。
如前所述，常用的经历规律是体系需求满足的带宽，捕获数字脉冲串的第三个谐波。在傅立叶表明中，数字脉冲串经过运用Shaw函数求卷积的矩形函数描绘。在时域中，这产生以数据流最大拨码速率重复的一串脉冲。脉冲运用矩形函数表明，数据流周期运用Shaw函数表明。卷积运算符在时域中结合运用两个函数。在频域中，矩形函数改换成sinc函数，Shaw函数改换成另一个Shaw函数，求卷积运算符改换成乘法运算。在时域中把Shaw函数和sinc函数相乘，得到Shaw脉冲，其鸿沟是sinc函数的包络。
对50%占空比的脉冲串，将在(1/周期)的每个整数值上产生Shaw脉冲。sinc函数将在(1/宽度)的每个整数值上过零，在这些频率上抵消Shaw脉冲。这就得到在(1/周期)每个奇数整数值上求得的Shaw脉冲。第一个奇数整数脉冲值称为根底频率。其他奇数整数脉冲值称为谐波。如前所述，体系需求满足的带宽，捕获脉冲串的第三个谐波。在上面介绍的特例中，这产生在第二个sinc包络中心。其假定这供给了满足的带宽，在脉宽下降时，这一假定能够扩展。现在能够说体系需求满足的带宽，捕获后半个sinc包络，以可靠地供给相关脉冲。这一联系能够表达如下：
4. 求得逻辑剖析仪带宽
逻辑剖析仪以相似示波器前端的办法指定其前端电路的带宽。在确认逻辑剖析仪是否有满足的功用调试某个数字信号时，能够运用前面的改换。能够经过实例最好地阐明这一点。体系对数字信号的技能数据如下，每个技能数据都能够转化成模仿带宽。逻辑剖析仪必需有满足的带宽，以习惯最高的模仿频率。
5. 求得逻辑剖析仪探头负荷
逻辑剖析仪还指明各种探头选项的负荷。这一般选用集总电容和/或阻抗随频率改变曲线的方式。为敏捷剖析探头负荷是否会中止体系，能够运用集总电容。在调查探头负荷时，其电容开端分流方针信号的频率有必要满足高，以便不会影响前面说到的三个方针。探头电容与体系中的输运线构成一个RC滤波器(一般为50 )，其呼应公式如下：
假如咱们运用上一节中的实例，咱们能够确认在不会导致严峻劣化的情况下探头给体系带来的最大电容。在上面的实例中，体系在数字信号中供给了1.875GHz的带宽。把其代入上面的表达式中，得到体系能够忍受的最大探头电容。在这种情况下，最大探头电容是3.4pF。
图4. 逻辑剖析仪探头的%&&&&&%负荷与输运线阻抗构成RC滤波器。为了不搅扰被勘探的信号，探头RC负荷的3dB频率有必要大于数字脉冲串中存在的最高模仿频率。
6. 总结
跟着数字体系中的数据速率不断进步，工程师被逼了解查验东西的局限性。经过了解数字信号中存在的频率成分，工程师能够敏捷评价逻辑剖析仪和逻辑剖析仪探头负荷的功用功用。经过提早评价东西功用，工程师能够进步丈量成功的概率，显着下降开机和查验时刻。
