逻辑分析仪的探测标的可以分为两类，第一类是设计好的（designed in）信号，也就是说待观察的信号会被传到逻辑分析仪的接头，因此可以使用标准的逻辑分析仪测试探棒轻易地加以探测。第二类信号是被忽略的信号（forgotten signals），它们不会出现在接头，但仍须加以探测，才能达到成功的逻辑分析仪量测。

直到最近，被忽略的信号依旧是设计工程师最感头痛的问题。在大部份的情况下，都必须经过麻烦的重做程序才能取得这些信号。如果这么做不切实际，则必须研究出复杂的方法，以便在没有这些信号的情况下执行量测。不论是哪一种情况，都得牺牲带宽或触发，而最终所执行的量测并非设计工程师真正想要执行的量测。现在，只要使用差动式浮动导线，就能轻易地探测被忽略的信号。如今探测这些信号，还能执行最大带宽的量测。本文将讨论浮动式导线，如安捷伦的E5381A的弹性，以及如何轻易连接似乎无法探测的信号。同时检视连接配件的电子负载和效能，亦会提供真实的探测范例图。

差动式浮动导线组的基本概念

差动式浮动导线组通常包含17个频道，并兼具差动和单端式量测能力。测试探棒有17条接线，每一条都包含探针头网络（probe tip network）。这个拓朴提供了最大的探测弹性，并可达到最大带宽的量测。这类测试探棒可搭配最新的逻辑分析仪使用。

17个探针头各自包含一个P和一个N节点。在差动式量测中，必须将一组信号的每一端连接到正确的节点，然后再使用测试探棒来执行标准的差动式量测（即P－N）。测试探棒的探针头网络能量测200mV的差动式信号漂动（P＝100mVpp，N＝100mVpp）。典型的探针头提供～20k?的直流负载。电容负载将取决于用来连接目标的配件，但可以达到0.9 pF这么低。

单端式量测也可利用这些浮动导线来执行，设计工程师只要将测试探棒的N节点连到接地。这时，可以将分析仪中用户所定义的临界值设为信号漂动的中点，然后执行单端式量测。这根测试探棒能量测一个250mVpp的单端式信号。值得注意的是，当使用P节点来进行量测时，必须将探针头的N节点连到接地。这一点与前述的浮动导线组不同，因为它的全部17个频道可共享一个接地。导致这项限制的原因是为了加强测试探棒的效能。(图一)显示一个差动式浮动导线测试探棒范例。

《图一 差动式浮动导线通常有17条接线，每一条接线都会包含探针头网络》

BGA码型的免用手探测解决方案

设计工程师最常碰到的问题之一，就是球点矩阵脚（BGA）封装的探测。随着系统密度的提高和PCB层数量的增加，愈来愈多的信号只能从BGA封装的分线镀通孔码型（breakout via pattern）取得。探测这些信号的传统方法，是以手动的方式让探针头接触镀通孔。这项操作非常困难，对于常要执行好多次的逻辑分析仪量测来说并不合适。使用阻尼线焊接（damped wire solder down）配件，可以解决这个问题。

在所有的浮动导线配件中，阻尼线配件提供了最大的连接弹性，它可以连接到目标上极小的特性（feature）以利探测。阻尼线配件的尖端包含一个阻尼电阻，可以将目标和1"电线的电容隔开来。它也能降低在逻辑分析仪测试探棒加入额外的轨迹长度时所引发之任何反射。阻尼线可弯曲，所以在定位和焊接时都能轻易地操纵。它能探测高密度的信号，例如焊接在镀通孔和外露的轨迹上。此外，它可以1500Mt/s的速度执行量测，负载仅1.3pF。

《图二 在所有浮动导线配件中，阻尼线焊接配件提供了最大的连接弹性》

＜本图显示焊接在间距为1mm的BGA分线镀通孔之阻尼线配件。配件（红色）可直接滑入探针头（蓝色）的插座中。＞

SMT组件的免用手探测解决方案

设计工程师在执行逻辑分析仪量测时所碰到的另一个问题，就是SMT组件的探测。同样以手动方式将测试探棒按在组件上是最常见的技术。这项操作很困难，而且必须将测试探棒置于非常小的特性上。使用同轴电阻来作为探测互连，是可行的解决方案。

同轴电阻（82?）的导线裁成适当的长度后，即可插入浮动导线尖端的插座，0接着再将电阻焊接到PCB上面的SMT组件。这个电阻可以将目标与浮动导线尖端插座的电容隔开，并且在目标上提供仅0.9 pF的负载（取决于使用的电阻质量）。

下列图形显示以同轴电阻作为互连的应用范例。在此范例中，同轴电阻被焊接在一个52接脚的方形扁脚包装（QFP）的接脚上，这些接脚位在（0.025"）的中心点。同轴电阻可接触个别的封装接脚，而不会跨越相邻的接脚。

《图三 同轴电阻的尖端可接触个别的封装接脚，而不会跨越相邻的接脚》

连接到现有的逻辑分析仪管座（传统型）

最新的差动式浮动导线组，会使用一个不同大小的插座来作为它们的尖端脚座，这个插座提供了量测较大带宽的能力。然而现有的一些设计是在PCB上安置传统的插座管座，以搭配传统型浮动导线测试探棒使用，这时可利用适当的配件将旧型接脚的直径（0.025"），转换成差动式浮动导线测试探棒插座的新直径（0.020"）。(图四)显示一个使用插座转接器配件的范例。图中显示如何将插座转接器插入浮动导线的尖端插座；这些转接器接着可以套进目标上的0.025"接脚。就电气特性而言，这项连接（包含原来的0.025"接脚）在目标上提供仅1.1 pF的等效电容负载。

《图四 插座式转接器连接（包含原来的0.025"接脚），在目标上提供仅1.1 pF的等效电容负载》

单一节点测试的设计

差动式浮动导线组也可用来探测设计好的信号，如此用户便可以在PCB四周设计单一节点的测试点，作法是使用差动式浮动导线组的尖端插座可直接套入的三接脚管座。

三接脚管座主要当作传统的SMT接头使用，这个接头可置于目标PCB的不同位置。差动式浮动导线可直接套入管座。在机械特性上，三接脚管座提供了比焊接方法更为可靠的连接，同时也提供在目标上广泛散布探测点的弹性。(图五)显示使用三接脚管座的范例。图中显示置于目标PCB上的三接脚管座及探针头连接的方式，最后并完成的连接。就电气特性而言，三接脚管座配件（包含表面黏着金属接面）在目标上提供仅1.0 pF的等效电容负载。

《图五 三接脚管座连接，在目标上提供仅1.0 pF的等效电容负载》

结语

逻辑分析是一个强大的工具，能协助数字设计工程师执行系统验证及缩短产品上市时程，然而若无法建立与待测系统间的可靠连接，拥有再强大的逻辑分析仪也是枉然。以往当信号无法传到标准的逻辑分析仪接头时，用户只有少数几种选择。如果信号为量测所需，通常可透过次带宽连接来观察信号，但量测的速度会受到限制。如果完全无法观察信号，用户就只能执行部份的量测。在最新的差动式浮动导线测试探棒问世之后，上述所有问题均可迎刃而解。现在逻辑分析仪的用户将拥有一个最大带宽的探测解决方案，其提供弹性又简单的连接方式。数字设计工程师再也不必担心连接被忽略的信号，以及针对这些信号执行最大带宽量测的问题了。（作者任职于安捷伦科技）