Ślad oscyloskopu nie do końca kwadratowy

12

Właśnie otrzymałem oscyloskop Rigol DS1052E i jak dotąd jestem z niego bardzo zadowolony.

Do wczesnego testu użyłem mojej płytki papilo fpga do wygenerowania sygnału za pomocą następującego verilogu -

module Demo(input clock, output led);

reg [0:8] counter = 0;

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

assign led = counter[0];

endmodule

Podłączyłem sondę oscyloskopu do styku wyjściowego. Nazwałem go LED, ponieważ w poprzednim teście świeciła dioda LED, ale teraz jest to tylko odłączony pin i mam ten ślad -

Ślad oscyloskopu

Częstotliwość itd. Jest zgodna z oczekiwaniami, jednak widzę skoki przy każdym przejściu dodatnim i ujemnym. Moje pytanie brzmi, czy są prawdziwe? A jeśli tak, to czy są czymś, o co musiałbym się martwić w prawdziwym obwodzie, gdyby ten pin był gdzieś podłączony, czy też są artefaktem sposobu, w jaki mierzę sygnał?

Zasadniczo czy poprawnie używam lunety? Jako programista robiąc to dla hobby, myślę, że sygnały cyfrowe są wyłącznie włączane lub wyłączane, ale wiem, że bardziej skomplikowane jest to, że tak chciałem zapytać, czy widzę tutaj coś prawdziwego i czy jest to coś, co kiedykolwiek miałem martwić się o

John Burton
źródło
2
Spróbuj podłączyć go do wewnętrznego źródła lasera 1kHz (prawy dolny róg, jeden pin oznaczony jako uziemienie, a drugi fala prostokątna), a jeśli to pokazuje również kolce, przekręć małą śrubę na sondzie, aż kolce znikną.
Roman Starkov

Odpowiedzi:

13

Przychodzą mi na myśl dwie kwestie:

  1. Czy zacisk uziemienia twojej sondy jest podłączony w taki sposób, że uzyskujesz możliwie najkrótsze połączenie ze zwrotem źródła sygnału? (Jeśli układ logiczny lub układ FPGA ma styki zasilania buforowane kondensatorami, podłącz zacisk uziemienia sondy bezpośrednio do węzła uziemienia w tych kondensatorach.)

  2. Czy twoja sonda jest skompensowana? Nie wystarczy użyć sondy 1:10 dla dobrej jakości sygnału, należy także dopasować pojemność sondy do pojemności wejściowej lunety. Powiązane: Ten samouczek online , ta odpowiedź i ta odpowiedź .

zebonaut
źródło
Aha, sprawdzałem 1) i nieznacznie przesunąłem zacisk uziemienia, a sygnał znacznie się oczyścił. Wydaje mi się, że nie był właściwie podłączony do ziemi
John Burton
@JohnBurton, w cyfrowej konstrukcji o wysokiej prędkości, sugeruje, aby uzyskać najwyższą jakość sygnału, aby użyć noża jak brzytwa i połączyć się z ekranem tuż obok punktu pomiarowego, najlepiej dając bardzo krótką ścieżkę powrotną.
Kortuk
Dziękuję za wszystkie pozostałe odpowiedzi, zaakceptowałem tę, ponieważ sprawiło, że sprawdziłem zacisk uziemienia, który nie został poprawnie podłączony. Po podłączeniu obraz jest bardziej podobny do tego, czego bym się spodziewał. Nadal nie jest „idealny”, ale inne posty wyjaśniają, dlaczego tak jest.
John Burton
5

Skok jest prawdopodobnie spowodowany sprzężeniem pojemnościowym i stromością (?) Stopnia.

Co jest połączone z pinem, który mierzysz?

Wydaje się również, że generowany przez Ciebie sygnał jest nieco większy niż 300 mV. Czy używasz sondy 10x, czy jest między nimi jakiś komponent?

W każdym razie możesz spróbować zastosować filtr RC na wyjściu (1kOhm-1nF -> t = 1us), aby sprawdzić, czy kroki stają się płynniejsze.

clabacchio
źródło
Nic poza sondą testową nie jest podłączone do styku. I tak, sonda została ustawiona na 10x. Tego się nauczyłem :)
John Burton
Więc jeśli łatwo jest ci wypróbować ten eksperyment i jeśli możesz, zgłoś wynik
:)
tak, zrobię :)
John Burton
0

Elektryczność, elektrony nie poruszają się natychmiast, rządzą nimi reguły fizyki, będzie nachylenie do zegara, nic nie możesz na to poradzić (fala energii faktycznie porusza się w przód iw tył o wiele szybciej niż można to zmierzyć) . Częściowo ze względu na szybkość zegara i prostokątność, a także sprzęt pomiarowy, nastąpi przekroczenie (skoki, nierówności) lub niedokładne (zaokrąglenie). Niektóre z nich to sprzęt testowy, a niektóre to obwód, ale należy się spodziewać. Jeśli zobaczysz idealnie kwadratowe sygnały z ładnymi narożnikami i zmianami stanu pionowego, bardzo bym się martwił i zbadał, co jest nie tak z pomiarem. Na analizatorze logicznym powinieneś uzyskać idealny przebieg.

old_timer
źródło
Z przyjemnością stwierdzam, że elektrony nie są nośnikiem sygnałów. Pomyśl, czy masz prędkości sygnału rzędu metrów na sekundę zamiast 200 000 metrów na sekundę. Otrzymuję sygnały bardzo wysokiej jakości, stosując bardzo ostrożne techniki pomiarowe. Nie ma czegoś takiego jak idealna fala prostokątna, ale jest coś lepszego niż to, co generuje.
Kortuk
@Kortuk Wikipedia stwierdza, że ​​dryf elektronów jest rzędu metrów na godzinę , a nie metrów na sekundę - i to dla prądu 3A!
Roman Starkov
@romkyns Próbowałem po prostu dać wyobrażenie, że elektrony zbliżają się do prędkości, które człowiek może łatwo poruszać, nie próbując uruchomić dokładnej matematyki, masz rację, m / godzina byłaby bardziej rozsądna.
Kortuk