オシロスコープのトレースが完全に正方形ではない


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Rigol DS1052Eオシロスコープを入手したばかりですが、これまでのところ本当に満足しています。

初期のテストでは、papilo fpgaボードを使用して、次のverilogを使用して信号を生成しました-

module Demo(input clock, output led);

reg [0:8] counter = 0;

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

assign led = counter[0];

endmodule

オシロスコープのプローブを出力ピンまで接続しました。前回のテストでLEDが点灯していたのでLEDと呼んでいましたが、現在は接続されていないピンであり、このトレースを取得しました-

オシロスコープトレース

頻度などはすべて予想どおりですが、正と負の各遷移でスパイクが見られます。私の質問は、これらは本当ですか?もしそうなら、そのピンがどこかに接続されている場合、実際の回路で心配する必要があるでしょうか、それとも信号を測定している方法のアーティファクトですか?

基本的に、「スコープを正しく使用していますか?趣味のためにこれを行うソフトウェアの男として、私はデジタル信号を純粋にオンまたはオフと考える傾向がありますが、より複雑なことを知っているので、ここで本当の何かを見ているのですか?心配する


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スコープの内部1kHzソースに接続してみて(右下、1つはグランド、もう1つは方形波)、スパイクが表示される場合は、スパイクが消えるまでプローブの小さなネジを回します。
ローマンスターコフ

回答:


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2つの問題が思い浮かびます。

  1. プローブのグランドクリップは、信号源のリターンに可能な限り最短の接続が得られるように接続されていますか?(ロジックICまたはFPGAにコンデンサでバッファされた電源ピンがある場合、プローブのグランドクリップをこれらのコンデンサのグランドノードに直接接続します。)

  2. プローブは補正されていますか?良好な信号品質のために1:10プローブを使用するだけでは不十分です。また、プローブのキャパシタンスをスコープ入力のキャパシタンスに一致させる必要があります。関連:このオンラインチュートリアルこの回答、およびこの回答


ああ、私は1)をチェックしていて、グラウンドクリップを少し動かしただけで、信号はかなりきれいになりました。正しく地面に接続されていなかったと思う
ジョンバートン

@JohnBurtonは、高速デジタル設計で、ナイフのようなカミソリを使用し、測定ポイントのすぐ隣のシールドから接続するために最高品質の信号を取得し、理想的には非常に短いリターンパスを提供することを提案します。
コルトゥク

他のすべての回答に感謝します。適切に接続されていないグランドクリップをチェックするようになったので、私はこれを受け入れました。それが接続されていると、イメージは私が期待するものにはるかに似ています。まだ「完璧」ではありませんが、他の投稿ではその理由を説明しています。
ジョンバートン

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スパイクはおそらく容量性カップリングとステップの急峻性(?)によるものです。

測定しているピンには何が接続されていますか?

また、生成している信号は300 mVをわずかに超えているようです。10xプローブを使用していますか、またはその間に何らかのコンポーネントがありますか?

とにかく、出力にRCフィルターを適用して(1kOhm-1nF-> t = 1us)、ステップがより滑らかになるかどうかを確認できます。


テストプローブ以外はピンに接続されていません。はい、プローブは10倍に設定されました。それは私が学んだことです:)
ジョンバートン

そのため、その実験を試してみるのが簡単で、できれば結果を報告してください:)...または、時間スケールを延長してスパイクをより詳細に見るようにしてください
clabacchio

はい、私はやる:)
ジョンバートン

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電気、電子は瞬時に移動しない、物理学のルールに支配され、時計への傾斜があります、それについてあなたができることは何もありません。クロックの速度と直角度、および測定機器に起因して、オーバーシュート(スパイク、バンプ)またはアンダーシュート(丸め)が発生します。その一部はテスト機器であり、一部は回路ですが、期待されています。きれいな角と垂直状態の変化を伴う完全に正方形の信号を見る場合、私は非常に心配し、測定の何が悪いのかを調査します。スコープ、つまりロジックアナライザーでは、完璧な波形を取得する必要があります。


電子は信号の伝達者ではないと言ってうれしいです。毎秒200,000メートルではなく、毎秒メートルのオーダーの信号速度があるかどうかを考えてください。非常に慎重な測定技術を使用して、非常に高品質の信号を取得します。完全な方形波のようなものはありませんが、それよりもはるかに優れたものが生成されます。
Kortuk

@Kortuk Wikipediaは、電子ドリフトは1秒あたりのメートルではなく、1時間あたりメートルのオーダーであると述べています。
ローマンスターコフ14

@romkyns電子が人間が簡単に移動できる速度に近づいているという考えを与えようとしていました。正確な数学を実行しようとするのではなく、あなたは正しいです、m / hourはより合理的です。
Kortuk
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