¿Por qué la señal de reloj de 30 MHz está distorsionada en el osciloscopio?

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Estoy tratando de sondear una señal de reloj de 30MHz, proveniente de un FPGA y enrutada a un sensor CCD.

No hay otros componentes, aparte de los conectores, entre el origen y el destino.

Cuando pruebo esta señal con mi osciloscopio, obtengo una forma de onda distorsionada que sobrepasa y no alcanza. Las sondas que estoy usando son las sondas tektronics estándar que vienen con el MSO2024B que tenemos. Se han calibrado para el alcance del punto de prueba de 5 khz y no muestran exceso.

La señal del reloj debe ser 3.3V pico a pico.

El clip de conexión a tierra de la sonda de alcance está conectado al punto de referencia de 0 V cerca del regulador para el riel 3v3.

Estoy investigando por qué estamos viendo ruido en nuestras fuentes de alimentación después de que el FPGA se haya encendido y comience a proporcionar el reloj de 30MHz al CCD externo.

    
pregunta Xander

2 respuestas

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Hay dos problemas aquí: ancho de banda y técnica de medición.

Ancho de banda : Su señal medida está limitada en ancho de banda. Una onda cuadrada de 30MHz tiene mucho contenido de armónicos y su alcance tiene un ancho de banda relativamente bajo (200MHz), por lo que las frecuencias más altas se atenúan y solo se ve la suma de los primeros armónicos de orden impar (30MHz, 90MHz, 150MHz, ... ).

Aquí hay una aproximación de onda cuadrada formada por los armónicos 1, 3 y 5 (tomada de que se parece bastante a la huella que publicaste:

Tektronixtieneuninformetécnicosobreestetemaquepodríaserdeinterés:

Descripción del ancho de banda, el tiempo de subida y la señal del osciloscopio Fidelidad

Técnica de medición :

Está utilizando un clip de terreno bastante largo que contribuye al rebasamiento. Esta respuesta a otra pregunta de E.SE ilustra las mejoras en el sobreimpulso medido al usar un clip de resorte en la punta de la sonda de alcance en lugar de la punta de tierra más larga.

Antes:

Despuésde:

Aquíestálaconfiguracióndemedición:

    
respondido por el Frosty
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Parece que no conoce las propiedades de la sonda, así como los filtros o el ancho de banda. Espero que este pequeño tutorial sobre ellos me lo explique.

La transformada de Fourier

Breve introducción: enlace

La señal cuadrada de 30 Mhz contiene muchas señales sinusoidales de frecuencia más alta, ¡incluso la de 30 Mhz! - para crear la señal cuadrada original. Este es un ejemplo extraído de wikipedia:

La imagen representa una parte del espectro de la señal de entrada. Todo el espectro es infinito.

Bueno, su señal no está en 1 KHz, pero puede multiplicarla 30000 veces y clavarla.

Filtros

Breve introducción en wikipedia Filter_ (signal_processing)

Cuando selecciona parte del espectro de la señal, la está filtrando. Incluso cuando no selecciona una parte del espectro de señal, la está filtrando.

El ancho de banda de la sonda

Breve introducción en wikipedia Bandwidth_ (signal_processing)

Su sonda de medición tiene un ancho de banda. El ancho de banda significa que todas las frecuencias de 0 Hz al ancho de banda MHz son medibles. Obviamente, las frecuencias más altas no lo son. Eso significa que está seleccionando, de todas las frecuencias originales, solo una parte de ellas, porque la sonda es un filtro adecuado.

Si desea ver una señal de 30 MHz de onda cuadrada completa con una sonda de 150 MHz (como supongo que es su sonda), simplemente no puede y mostrará 2 componentes de la onda cuadrada original.

Espero que ayude.

    
respondido por el José Manuel Ramos

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