オシロスコープのスイッチのバウンスが表示されないのはなぜですか？

オシロスコープの簡単なスイッチの跳ね返りを表示しようとしています。

簡単なブレッドボード回路を用意しました（電源→スイッチ→抵抗器→グランド）。問題は、スコープ上に完全な正方形/長方形として表示されることです。スコープ画面と回路の写真を添付し​​ました。

スコープのスイッチのバウンスをキャッチできないのはなぜですか？これはバウンスしないスイッチではないと思います。

これは、拡大された時間スケール（50 µs / div）を示す写真です。ご覧のとおり、150 µs以内に0 Vから9 Vに上昇し、そこに留まっています。いくつかの異なるスイッチを試しました。写真の抵抗は220オーム、0.5ワットです。

200MHz Tekスコープで行ったテストは次のとおりです。Rigolでも同様の結果が得られるはずです。これは、適度な2Gs / sのキャプチャ頻度を持つ古いスコープです。

私の回路は、6mmタクトスイッチに接続された標準の10：1プローブで、+ 5V電源への1Kプルアップを備えています。

すべてのキャプチャがこのように乱雑なわけではなく、かなり理想的な外観のものもありました。それを強く押すと、より厄介になりそうです。電源のバイパスにも関わらず、少しリンギングがあります。スイッチの接点が閉じることによる立ち下がりは非常に高速です。

スイープの設定が遅すぎる（そして拡大する）と、サンプル間の補間が行われるだけで、誤解を招く可能性があります。そこには情報がないので、スコープはそれを偽造します。

キャプチャは、アクティブチャネルの立ち下がりエッジによってトリガーされる単一イベントで、5Vレベルに比較的近く設定されました（右側の黄色の矢印は、トリガーレベル3.68Vを示します）。画面の中心は-96nsです（アクションのほとんどが事前トリガーであるため、事前トリガーデータをもう少し表示するために移動しました）。

オシロスコープは、元の解像度でトレースを表示するのに十分なポイントのみを記憶しています。トレースをキャプチャしてからズームインすると、ドットが「広がり」、直線セグメントで接続されます。これにより、高速機能が存在しないように見える場合があります。

探しているものを見つけるには、キャプチャした信号から始めます。次に、タイムベースを調整して、その立ち上がりエッジに「ズームイン」します。近づき始めると、信号の上昇勾配が見え始めます。

これを行うと、キャプチャした信号の解像度が失われます。詳細を入力するには、スコープのトリガーメカニズムを使用して、その立ち上がりエッジの新しいサンプルをキャプチャできます。

上昇勾配を確認したら、新しいサンプルをキャプチャします。バウンド/オーバーシュート/ノイズが明らかになります。

これは、スコープのセットアップおよびスコープキャプチャの解釈方法の誤解に関する問題です。単一のトリガーを使用して、適度に小さい分解能で単一パルスの立ち上がりエッジをキャプチャする必要があります。良いニュースは、これがまさにオシロスコープが行うように設計されていることです

一般的な手順は次のとおりです。

1. トリガーをエッジ（アップ）に設定し、トリガー電圧をボタン電圧の約半分のスケールで設定します
2. （オプション）トリガー（水平）オフセットを画面の左側に移動して、トリガー後のキャプチャ部分を最大化します
3. トリガーを「通常」および「シングルモード」に切り替えて、トリガーをシングルキャプチャ用に準備します。
4. ボタンを押す
5. 連続トリガーを使用すると、ボタンを押すたびに新しいキャプチャが取得されます
6. ノーマルモードを使用しない場合、プレビューの更新によりキャプチャされた信号が失われる可能性があります（通常は60 Hzでトリガーされ、「ライブシグナル」モードをシミュレートします）。「シングルノーマル」モードでは、キャプチャ後にスコープがフリーズします。

ほとんどのデジタルキャプチャスコープはすべてのタイムベースで固定数のポイントを記録するため、サンプルレートはタイムベースとキャプチャ深度（設定可能）の組み合わせによって決定され、最大サンプリングレートによって制限されます。Tektronixオシロスコープでは、スコープはdivあたりの時間と有効なサンプルレートの両方を表示します。

モードによっては、表示される内容が「ウィンドウ化」される場合があるため、実際のサンプルレートが常に明確ではない場合があります。たとえば、画面上に10目盛のある1秒のタイムベースに100Kポイントを入力すると、10 kS /秒になります。画面上に10目盛りの10 µsタイムベースへの100kポイントは、1 GS /秒になります。通常、これは一般的なデジタルスコープの制限に近いため、10 µs未満のタイムベースは、10 µsで除算されることがよくあります（たとえば、10kで10kの10除算に100kポイントが、1 µsのタイムベースで1除算を表示します） ）。

また、アナログ帯域幅（たとえば、「100 MHz」）はデジタルサンプルレートに直接関係しないことに注意してください。

さらに奇妙なことに、トリガーは（デジタル）サンプリングされた信号ではなく、専用のトリガーシステムを介した入力で直接行われます。これは、デジタル信号で解決するには短すぎるパルスでトリガーできる場合があることを意味します。または、サンプルの深さよりもはるかに長いトリガー遅延を追加することもできます（たとえば、キャプチャを10 µsの解像度で表示しますが、トリガーの1秒後に表示します）。これは、トリガーに使用できるが、表示もキャプチャもされない「aux」または「external trigger」ポートがしばしば存在する理由でもあります。

スコープはリングバッファーに効果的に継続的にサンプリングし、トリガーが来て、サンプリングシステムにバッファーを保存するように指示します。これは大量のデータであるため、データの保存とサンプルシステムの再調整に時間がかかります。ギガビットストリームを継続的に処理するための電子機器と適切なメモリは非常に高価であるため、スコープはトリガースキームを通じて限られたストレージ深度とデジタル帯域幅を利用するように設計されています。

プルダウン抵抗が妥当な値（1k-10k）であると仮定すると、次に確認することは、そのチャネルでアクティブなフィルターがあるかどうかを確認することです。信号の平均化を探しているわけではありません-これは単一イベントの発生であり、トレースはその単一イベントを示しています。しかし、スコープ内でオンになっている非常に低い周波数のローパスフィルターが存在する可能性は完全にあります。

スコープの問題かどうかを確認する別の方法は、スイッチの接点のバスにワイヤのペアを単に差し込むことです。次に、2本のスイッチワイヤを一緒に磨いて、ノイズ（またはノイズがないこと）を確認します。ノイズは、スコープがおそらく大丈夫であることを意味します。滑らかなランプは、スコープが入力信号の全帯域幅を表示していないことを示しています。

図1.フォトフォレンジックの仲間がこれを見つけました。

いくつかの要因があります。

• バウンドがほとんどない素敵な新しいクリーンスイッチがあります。
• スコープが回路をロードしており、15 pFで十分です。しかし、これは、数百オームの値を持つ抵抗器のように見えるものではありそうにありません。（写真の色の表現が貧弱です。）
• タイムベースが速すぎます-しかし、あなたのコメントはあなたがこれをチェックしたと言っています。

最初と2番目のオプションを使用します。