示波器轨迹不是很方形

电器工程 示波器
2022-01-06 12:30:29

我刚刚获得了一台 Rigol DS1052E 示波器，到目前为止我确实对它非常满意。

对于早期测试，我使用我的papilo fpga 板使用以下 verilog 生成信号 -

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。我称它为 LED，因为在之前的测试中它有一个 LED，但它现在只是一个断开的引脚，我得到了这个跟踪 -

示波器轨迹

频率等都符合预期，但是我在每个正负转换处都看到了尖峰。我的问题是，这些是真的吗？如果是这样，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产物？

基本上我是否正确使用了'范围？作为一个出于爱好而做这个的软件人，我倾向于认为数字信号纯粹是开或关，但我知道它更复杂，所以想问我在这里看到了什么真实的东西，是我曾经拥有的东西担心

3个回答

想到两个问题：

  1. 是否连接了探头的接地夹，以便尽可能短地连接到信号源的返回？（如果逻辑 IC 或 FPGA 的电源引脚用电容器缓冲，请将探头的接地夹直接连接到这些电容器的接地节点。）

  2. 你的探头有补偿吗？仅使用 1:10 探头以获得良好的信号质量是不够的，您还需要将探头的电容与示波器输入的电容相匹配。相关：这个在线教程，这个答案和这个答案。

尖峰可能是由于电容耦合和台阶的陡度 (?)。

什么连接到您正在测量的引脚？

此外，您生成的信号似乎略高于 300 mV。您使用的是 10 倍探头还是介于两者之间？

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

电，电子不会立即移动它们受物理规则的约束，时钟会有斜率，对此您无能为力（能量波实际上在导线上来回传播的速度比您测量的要快得多） . 部分由于时钟速度和方形度以及您的测量设备，会出现过冲（尖峰、颠簸）或下冲（舍入）。其中一些是您的测试设备，其中一些是您的电路，但这是意料之中的。如果您看到具有漂亮角和垂直状态变化的完美方形信号，我会非常担心并调查测量有什么问题。在示波器上，即在逻辑分析仪上，您应该得到完美的波形。

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