¿Por qué mi función de rectángulo en un FPGA se ve así?

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Programé mi FPGA para crear una función de rectángulo simple de 1 MHz. Pero cuando muestro la función resultante en mi osciloscopio, muestra cierta oscilación después de los bordes.

Al principio pensé que estos podrían ser los componentes de Fourier, pero esto no parece encajar (por ejemplo, no es simétrico).

¿Qué crea estas oscilaciones? Tengo algunas conjeturas, pero no tengo idea de cuál de las dos es la correcta:

  1. algún circuito LC no intencional
  2. un PID mal configurado dentro del FPGA
  3. interferencia

    
pregunta Stein

4 respuestas

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¿Cuánto tiempo dura el cable de tierra en su sonda de alcance?

  1. su sonda de alcance debería estar en la posición X10 y estar debidamente compensada.
  2. Retire el cable de tierra largo que viene con la sonda de alcance y también retire el gancho agarrador de la sonda de la parte frontal de la sonda.
  3. Agarre algunos cables pelados n. ° 22 o n. ° 24 y enrolle 2 o 3 vueltas alrededor del anillo metálico expuesto en la parte frontal de la sonda. Tuerza firmemente los extremos del bucle de alambre para hacer una coleta rígida.
  4. Suelde esa coleta de tierra a un punto de tierra lo más cercano posible a la señal que desea medir. La coleta de tierra debe ser lo más corta posible.
  5. Toque la punta de la sonda a la señal que desea observar.

Ahora mira la forma de onda de tu alcance. Las posibilidades son muy buenas de que se verá mucho mejor, sin el sonido que se ve en las transiciones rápidas.

En otras palabras, esto parece ser un problema de medición en lugar de un problema con su circuito.

    
respondido por el Dwayne Reid
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Esto normalmente se llama timbre y es común. Si solo hay un solo pulso, se denomina sobreimpulso.

Como usted supone, es causado por elementos LC involuntarios en el cableado que se excitan por los bordes rápidos de la señal. Incluso una o dos pulgadas de cable pueden crear suficiente inductancia para causar este efecto.

A menudo se exagera debido a una conexión a tierra incorrecta de la sonda de alcance. Debe usar un cable de conexión a tierra lo más corto posible en la sonda. A menudo puedo verificar si la sonda es causada por el simple hecho de agarrar la sonda de alcance y el cable de tierra con la mano. Si la traza mostrada cambia, la conexión a tierra no es lo suficientemente buena. Su sonda de alcance puede haber venido con sugerencias alternativas que incluyen formas de conectar la sonda al circuito con una conexión a tierra más corta.

Esta nota de la aplicación de Jim Williams tiene algunas buenas ideas y explicaciones de problemas de sondeo: Jim Williams AN47

Como lo han comentado otros carteles, el osciloscopio que está utilizando tiene un ancho de banda extremadamente bajo para los estándares modernos. En general, encuentro que el ancho de banda de 100MHz es un buen ancho de banda para usar con circuitos con relojes de hasta 10-20MHz. En mi trabajo profesional, 1 GHz es típico ahora para uso general.

Además, aunque la frecuencia de la señal solo puede ser de 1 MHz en su ejemplo, las señales pasarán a 1 ns o más rápido, lo que puede causar efectos de muy alta frecuencia.

    
respondido por el Kevin White
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su alcance dice 10Mhz justo en el frente; Ese es el ancho de banda de 3dB. Por lo tanto, el fundamental de 1Mhz se transmite sin mucha distorsión, pero solo hasta el armónico 9 o 11 ... así, la onda cuadrada parecerá que suena en los bordes. esto es normal. un mayor alcance de ancho de banda mostraría la señal de 1Mhz con bordes más nítidos, pero siempre habrá algo de timbre. es más evidente a medida que se acerca al límite de ancho de banda del instrumento.

    
respondido por el MarkU
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Creo que la principal causa del sonido del borde es la sonda de alcance. Con respecto a la simetría de la señal, la veo muy simétrica.

    
respondido por el Guill

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