示波器走线不太方形


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我刚刚购买了Rigol DS1052E示波器,到目前为止,我对它确实感到非常满意。

为了进行早期测试,我使用我的papilo fpga板通过以下Verilog生成了信号-

module Demo(input clock, output led);

reg [0:8] counter = 0;

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

assign led = counter[0];

endmodule

我将示波器探头连接到输出引脚。我之所以称它为LED,是因为它在先前的测试中已经打开了LED,但是现在它只是一个连接的引脚,我得到了这样的痕迹-

示波器轨迹

频率等均符合预期,但是我看到在每个正负转换处都出现尖峰。我的问题是,这些是真的吗?如果是这样的话,那么如果该引脚连接在某个地方,我是否需要在实际电路中担心它们,或者它们是我测量信号方式的伪像?

基本上,我是否正确使用了“范围”?作为一个业余爱好软件的人,我倾向于认为数字信号是完全打开还是关闭,但是我知道它比较复杂,所以我想问问我在这里看到的是真实的东西吗?担心


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尝试将其连接到示波器的内部1kHz信号源(右下方,一个引脚标记为接地,另一个引脚标记为方波),如果也显示出尖峰,请转动探针上的小螺钉,直到尖峰消失。
罗曼·斯塔科夫

Answers:


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我想到两个问题:

  1. 探头的接地夹是否已连接,以使与信号源回路的连接尽可能短?(如果逻辑IC或FPGA的电源引脚用电容器缓冲,则将探针的接地夹直接连接到这些电容器的接地节点上。)

  2. 探头补偿了吗?仅使用1:10探头以获得良好的信号质量是不够的,还需要使探头的电容与示波器输入的电容匹配。相关:本在线教程本答案本答案


啊哈,我在检查1)并稍微移动了接地夹,信号明显被清除了。我想它没有正确连接到地面
John Burton 2012年

@JohnBurton,在高速数字设计中,他建议使用剃刀之类的剃刀并从您的测量点旁边的屏蔽层获得最高质量的信号,理想情况下返回路径非常短。
Kortuk

感谢您提供所有其他答案,我接受了这个答案,因为它使我检查了接地线是否正确连接。有了它,图像更像我期望的那样。仍然不是“完美的”,但是其他帖子解释了为什么会这样。
约翰·伯顿

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尖峰可能是由于电容耦合和阶跃的陡度(?)引起的。

您要测量的引脚连接了什么?

同样,您生成的信号似乎略高于300 mV。您使用的是10倍探头还是两者之间有一些组件?

无论如何,您可以尝试将RC滤波器应用于输出(1kOhm-1nF-> t = 1us),以查看步骤是否变得更平滑。


该引脚上没有连接测试探针。是的,探头设置为10x。这是我学到的知识:)
约翰·伯顿

因此,如果您可以轻松尝试该实验,并且可以,请报告结果:)...,或者只是尝试扩展时间范围以更详细地了解峰值
clabacchio

是的,我会做的:)
约翰·伯顿

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电,电子不会立即移动,它们受物理规则支配,时钟会倾斜,对此您无能为力(实际上,能量波在电线上来回往复的速度比您测量的快得多) 。在某种程度上,由于时钟和方形速度以及测量设备的速度,会导致过冲(尖峰,颠簸)或下冲(四舍五入)。其中有些是您的测试设备,有些是您的电路,但这是可以预期的。如果您看到带有良好转角和垂直状态变化的完美正方形信号,我将非常担心并调查测量的问题。在示波器上,即在逻辑分析仪上,您应该获得理想的波形。


我很高兴地说电子不是信号的载体。考虑一下您的信号速度是每秒米的数量级,而不是每秒20万米的数量级。通过使用非常仔细的测量技术,我可以获得非常高质量的信号。没有完美的方波之类的东西,但是有比它产生的要好得多的东西。
Kortuk

@Kortuk维基百科指出,电子漂移约为每小时米的数量级,而不是每秒米的数量级–这是3A电流!
罗曼·斯塔科夫

@romkyns我只是想给出一个电子正在接近人类可以轻易移动的速度的想法,而不是运行精确的数学,您是正确的,m / hour会更合理。
Kortuk 2014年
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