Traccia dell'oscilloscopio non abbastanza quadrata


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Ho appena ottenuto un oscilloscopio Rigol DS1052E e finora ne sono davvero soddisfatto.

Per un test iniziale ho usato la mia scheda papa fpga per generare un segnale usando la seguente verilog:

module Demo(input clock, output led);

reg [0:8] counter = 0;

always @(posedge clock)
begin
   counter <= counter + 1;
end

assign led = counter[0];

endmodule

Ho collegato la sonda dell'oscilloscopio fino al pin di uscita. L'ho chiamato LED perché aveva un LED acceso in un test precedente ma al momento è solo un pin disconnesso e ho ottenuto questa traccia:

Traccia dell'oscilloscopio

La frequenza ecc. È tutto come previsto, tuttavia vedo picchi ad ogni transizione positiva e negativa. La mia domanda è: sono reali? E se è così sono qualcosa di cui dovrei preoccuparmi in un circuito reale se quel pin fosse collegato da qualche parte, o sono un artefatto del modo in cui sto misurando il segnale?

Fondamentalmente sto usando l'ambito correttamente? Come un ragazzo del software che fa questo per un hobby, tendo a pensare ai segnali digitali come semplicemente accesi o spenti, ma so che è più complicato di quello che volevo chiedere se vedo qualcosa di reale qui, ed è qualcosa che avrei mai avuto preoccuparsi di


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Prova a collegarlo alla sorgente interna da 1kHz dell'oscilloscopio (in basso a destra, un pin contrassegnato come terra e l'altro un'onda quadra) e, se questo mostra anche i picchi, gira la piccola vite sulla sonda fino a quando i picchi scompaiono.
Roman Starkov,

Risposte:


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Due problemi vengono in mente:

  1. La clip di massa della sonda è collegata in modo tale da ottenere la connessione più breve possibile al ritorno della sorgente del segnale? (Se l'IC logico o FPGA ha pin di alimentazione bufferizzati con condensatori, collegare la clip di terra della sonda direttamente al nodo di terra su questi condensatori.)

  2. La tua sonda è compensata? Non è sufficiente utilizzare una sonda 1:10 per una buona qualità del segnale, è inoltre necessario abbinare la capacità della sonda alla capacità dell'ingresso dell'oscilloscopio. Correlati: questo tutorial online , questa risposta e questa risposta .


Ah, stavo controllando 1) e ho spostato leggermente la clip di terra e il segnale è stato ripulito considerevolmente. Immagino che non fosse correttamente collegato alla terra
John Burton,

@JohnBurton, nel design digitale ad alta velocità, suggerisce di ottenere il segnale della massima qualità per utilizzare un rasoio come un coltello e collegarsi dalla schermatura proprio accanto al punto di misurazione, idealmente dando un percorso di ritorno molto breve.
Kortuk,

Grazie per tutte le altre risposte, ho accettato questo perché mi ha fatto controllare la clip di terra, che non era collegata correttamente. Con esso collegato l'immagine è molto più simile a quella che mi aspetterei. Ancora non "perfetto", ma gli altri post spiegano perché.
John Burton,

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Il picco è probabilmente dovuto a un accoppiamento capacitivo e alla pendenza (?) Del gradino.

Cosa è collegato al pin che stai misurando?

Inoltre, sembra che il segnale che stai generando sia leggermente più di 300 mV. Stai usando una sonda 10x o c'è qualche componente in mezzo?

Ad ogni modo, potresti provare ad applicare un filtro RC all'uscita (1kOhm-1nF -> t = 1us) per vedere se i passaggi diventano più fluidi.


Nient'altro che la sonda di prova è collegata al pin. E sì, la sonda è stata impostata su 10x. È qualcosa che ho imparato :)
John Burton,

Quindi, se è facile per te provare quell'esperimento e se puoi, segnala il risultato
:)

sì, lo farò :)
John Burton,

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Elettricità, gli elettroni non si muovono all'istante, sono governati da regole della fisica, ci sarà una pendenza verso un orologio, non c'è nulla che tu possa fare al riguardo (l'onda di energia in realtà passa avanti e indietro attraverso il filo molto più velocemente di quanto tu possa misurare) . In parte a causa della velocità dell'orologio e della quadratura, nonché dell'attrezzatura di misurazione, si verificherà un superamento (picchi, dossi) o scarto (arrotondamento). Alcune di queste sono le tue apparecchiature di prova e altre sono il tuo circuito, ma è previsto. Se dovessi vedere segnali perfettamente quadrati con angoli gradevoli e cambiamenti di stato verticali, sarei molto preoccupato e indagare su cosa non va nella misurazione. Su un ambito che è, su un analizzatore logico, si dovrebbe ottenere la forma d'onda perfetta.


Sono felice di dire che gli elettroni non sono portatori di segnali. Pensa se avessi velocità del segnale dell'ordine dei metri al secondo invece di 200.000 metri al secondo. Ricevo segnali di altissima qualità usando tecniche di misurazione molto accurate. Non esiste un'onda quadra perfetta, ma c'è qualcosa di molto meglio che anche questo genera.
Kortuk,

@Kortuk Wikipedia afferma che la deriva degli elettroni è dell'ordine dei metri all'ora , non dei metri al secondo - e questo vale per una corrente di 3A!
Roman Starkov,

@romkyns Stavo solo cercando di dare un'idea che gli elettroni si stanno avvicinando alle velocità che un essere umano può facilmente muovere, non cercando di eseguire la matematica esatta, hai ragione, m / ora sarebbe più ragionevole.
Kortuk,
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