Dlaczego nie widzę odbicia przełącznika na oscyloskopie?

Próbuję zobaczyć odbijanie prostego przełącznika na oscyloskopie.

Przygotowałem prosty obwód płytki (zasilanie → przełącznik → rezystor → masa). Problem polega na tym, że jest wyświetlany jako idealny kwadrat / prostokąt na lunecie. Dołączyłem zdjęcie ekranu lunety i obwodu.

Dlaczego nie mogę złapać odbicia przełącznika na lunecie? Nie sądzę, że jest to przełącznik bezskakowy.

Oto zdjęcie przedstawiające powiększoną skalę czasową (50 µs / dz.). Jak widać, rośnie z 0 V do 9 V w ciągu 150 µs i pozostaje tam. Wypróbowałem kilka różnych przełączników. Rezystor na zdjęciu ma 220 omów, 0,5 wata.

Oto test, który zrobiłem z moim lunetą Tek 200 MHz. Powinieneś być w stanie uzyskać podobne wyniki z Rigolem, jest to starszy zakres z niewielką częstotliwością przechwytywania 2Gs / s.

Mój obwód jest tylko standardową sondą 10: 1 podłączoną do przełącznika taktowego 6 mm z podciągnięciem 1K do zasilania + 5 V.

Nie wszystkie zdjęcia były tak niechlujne, niektóre wyglądały idealnie. Ciężkie pchnięcie wydawało się prowadzić do większego bałaganu. Mimo obejścia w poprzek zasilacza słychać dzwonienie - opadające zbocze z powodu zamknięcia styków przełącznika jest bardzo szybkie.

Jeśli ustawię przemiatanie zbyt wolno (a następnie rozwijam), dostaję interpolację między próbkami, co może wprowadzać w błąd. Nie ma tam żadnych informacji, więc zakres podrabia.

Przechwytywanie było pojedynczym zdarzeniem, wyzwalanym opadającym zboczem na aktywnym kanale, ustawionym względnie blisko poziomu 5V (żółta strzałka po prawej stronie wskazuje poziom wyzwalania 3,68V). Środek ekranu jest ustawiony na -96ns (przesunięty, aby wyświetlić nieco więcej danych przed wyzwalaniem, ponieważ większość akcji jest przed wyzwalaniem).

Oscyloskop zapamiętuje tylko tyle punktów, aby wyświetlić ślad w oryginalnej rozdzielczości . Jeśli przechwycisz ślad, a następnie powiększysz, „rozłoży” on kropki, a następnie połączy je prostymi segmentami linii. Może to sprawiać wrażenie, że nie ma tam nawet szybkich funkcji.

Aby znaleźć to, czego szukasz, zacznij od przechwyconego sygnału. Następnie „przybliż” tę rosnącą krawędź, dostosowując podstawę czasu. Kiedy zaczniesz się zbliżać, zaczniesz widzieć wzrost nachylenia sygnału.

Gdy to zrobisz, stracisz rozdzielczość na przechwyconym sygnale. Aby uzupełnić szczegóły, możesz przechwycić nowe próbki tej rosnącej krawędzi za pomocą mechanizmu wyzwalającego zakres.

Gdy zobaczysz rosnące nachylenie, zrób nową próbkę . Wszelkie odbicia / przeregulowania / hałas powinny być widoczne.

Jest to problem z konfiguracją zakresu i niezrozumieniem sposobu interpretacji przechwyconych zakresów. Musisz uchwycić zbocze narastające pojedynczego impulsu w rozsądnie małej rozdzielczości za pomocą jednego wyzwalacza. Dobra wiadomość jest taka, że ​​właśnie do tego służą oscyloskopy

Ogólna procedura jest następująca:

1. Ustaw wyzwalacz na zbocze (w górę) i poziom wyzwalania na około połowie skali napięcia przycisku
2. (Opcjonalnie) Przesuń przesunięcie wyzwalacza (w poziomie) w lewą stronę ekranu, aby zmaksymalizować część przechwytywania po wyzwoleniu
3. Przełącz wyzwalacz na „normalny” i „pojedynczy tryb”, aby uzbroić wyzwalacz dla pojedynczego przechwytywania
4. Naciśnij swój przycisk
5. Jeśli użyjesz ciągłego wyzwalania, otrzymasz nowe przechwytywanie za każdym naciśnięciem przycisku
6. Jeśli nie używasz trybu normalnego, możesz utracić przechwycony sygnał z powodu odświeżenia podglądu (zwykle uruchamiany przy częstotliwości 60 Hz w celu uzyskania symulowanego trybu „sygnału na żywo”), tryb „pojedynczy normalny” zamraża zakres po przechwyceniu

Większość cyfrowych zakresów przechwytywania rejestruje stałą liczbę punktów we wszystkich podstawach czasowych, więc częstotliwość próbkowania zależy od kombinacji podstawy czasu i głębokości przechwytywania (które można skonfigurować) i jest ograniczona przez maksymalną częstotliwość próbkowania. W moim oscyloskopie Tektronix zakres wyświetla zarówno czas na div, jak i efektywną częstotliwość próbkowania.

To, co jest wyświetlane, może również być „okienkowane” w zależności od trybu, więc nie zawsze może być jasne, jaka jest rzeczywista częstotliwość próbkowania. Na przykład 100 000 punktów w 1-sekundowej podstawie czasu z 10 podziałami na ekranie wyniesie 10 kS / s. 100 000 punktów w podstawie czasowej 10 µs z 10 podziałami na ekranie to 1 GS / s. Zazwyczaj jest to blisko limitu dla popularnych cyfrowych zakresów, więc podstawy czasu poniżej 10 µs są często „powiększane” w podziałach przy 10 µs (np. 100k punktów na 10 podziałów przy 10 µs, ale wyświetlają jeden podział z podstawą czasową 1 µs na ekranie ).

Należy również pamiętać, że szerokość pasma analogowego (na przykład „100 MHz”) nie odnosi się bezpośrednio do częstotliwości próbkowania cyfrowego.

Dodatkowe dziwactwo, wyzwalanie nie odbywa się na (cyfrowym) próbkowanym sygnale, ale bezpośrednio na wejściu poprzez dedykowany system wyzwalania. Oznacza to, że możesz wyzwolić (czasami) impuls zbyt krótki, aby można go było rozwiązać w sygnale cyfrowym. Lub możesz dodać opóźnienie wyzwalacza znacznie dłużej niż głębokość próbki (na przykład wyświetl przechwytywanie w rozdzielczości 10 µs, ale 1 sekundę po wyzwoleniu). Z tego powodu często istnieje port „aux” lub „zewnętrzny wyzwalacz”, którego można użyć do uruchomienia, ale nigdy nie jest wyświetlany ani przechwytywany.

Zakres skutecznie próbkuje w sposób ciągły do ​​bufora pierścieniowego, a wyzwalacz pojawia się i mówi systemom próbkującym, aby zapisał bufor. Jest to duża ilość danych, więc przechowywanie danych i ponowne uzbrojenie przykładowego systemu zajmuje trochę czasu. Elektronika i odpowiednia pamięć do ciągłego przetwarzania strumienia gigabitowego są bardzo drogie, dlatego zakresy zostały zaprojektowane tak, aby wykorzystywać ograniczoną głębokość pamięci i przepustowość cyfrową poprzez schematy wyzwalania.

Zakładając, że rezystor obniżający ma rozsądną wartość (1k - 10k), następną rzeczą, którą chciałbym sprawdzić, jest sprawdzenie, czy na tym kanale jest aktywny filtr. Nie szukałbym uśredniania sygnału - jest to wystąpienie pojedynczego zdarzenia, a ślad pokazuje to pojedyncze zdarzenie. Ale jest całkiem możliwe, że istnieje filtr dolnoprzepustowy o bardzo niskiej częstotliwości, który jest włączony w zakresie.

Innym sposobem sprawdzenia, czy jest to problem z zasięgiem, jest po prostu podłączenie pary przewodów do szyn dla styków przełącznika. Następnie posmaruj oba przewody przełącznika i spójrz na hałas (lub jego brak). Hałas oznacza, że ​​zakres jest prawdopodobnie w porządku. Płynna rampa mówi, że zakres nie wyświetla pełnej przepustowości sygnału wejściowego.

Rycina 1. Faceci z kryminalistyki znaleźli to.

Istnieje kilka czynników:

• Masz nowy ładny czysty przełącznik, który odbija się bardzo mało.
• Twój cel ładuje obwód, a 15 pF wystarczy, aby ci pomóc. Jest to jednak mało prawdopodobne w przypadku czegoś, co wydaje się być rezystorem o wartości w setkach omów. (Odwzorowanie kolorów na zdjęciu jest słabe).
• Baza czasu jest zbyt szybka - ale twoje komentarze mówią, że to sprawdziłeś.

Wybrałbym pierwszą i drugą opcję.