Tại sao chức năng hình chữ nhật của tôi trên một đồ họa trông như thế này?

Tôi đã lập trình cho FPGA của mình để tạo ra một hàm hình chữ nhật 1 MHz đơn giản. Nhưng khi tôi hiển thị hàm kết quả trên máy hiện sóng của mình thì nó hiển thị một số dao động sau các cạnh.

Lúc đầu, tôi nghĩ rằng đây có thể là các thành phần Fourier, nhưng điều này dường như không phù hợp (ví dụ: nó không đối xứng).

Điều gì tạo ra những dao động này? Tôi có một vài phỏng đoán, nhưng không biết cái nào, nếu có, là đúng:

1. một số LC-vô ý
2. một PID được cấu hình kém bên trong FPGA
3. xuyên âm

Bao lâu là mặt đất dẫn trên đầu dò phạm vi của bạn?

1. đầu dò phạm vi của bạn phải ở vị trí X10 và được bù đúng.
2. Loại bỏ dây dẫn đất dài đi kèm với đầu dò phạm vi và cũng loại bỏ móc cài đầu dò khỏi mặt trước của đầu dò.
3. Lấy một số dây trần # 22 hoặc # 24 và quấn 2 hoặc 3 vòng quanh vòng kim loại tiếp xúc ở phía trước đầu dò. Vặn chặt hai đầu của vòng dây với nhau để tạo ra một bím tóc cứng.
4. Hàn đuôi heo đất đến điểm mặt đất càng gần càng tốt với tín hiệu mà bạn muốn đo. Đuôi heo đất nên càng ngắn càng tốt.
5. Chạm vào đầu dò đến tín hiệu mà bạn muốn quan sát.

Bây giờ hãy nhìn vào dạng sóng phạm vi của bạn. Rất có thể là rất tốt mà nó sẽ trông đẹp hơn nhiều, mà không đổ chuông mà bạn đang nhìn thấy trên transistions nhanh.

Nói cách khác, đây có vẻ là một vấn đề đo lường chứ không phải là một cái gì đó sai với mạch của bạn.

Điều này thường được gọi là đổ chuông và là phổ biến. Nếu chỉ có một xung đơn thì nó được gọi là overshoot.

Khi bạn phỏng đoán, nguyên nhân là do các phần tử LC không chủ ý trong hệ thống dây bị kích thích bởi các cạnh nhanh của tín hiệu. Thậm chí một hoặc hai inch dây có thể tạo ra độ tự cảm đủ để gây ra hiệu ứng này.

Thông thường nó được phóng đại bởi căn cứ xấu của đầu dò phạm vi. Bạn nên sử dụng dây dẫn đất càng ngắn trên đầu dò càng tốt. Thường thì tôi có thể kiểm tra xem có phải do đầu dò gây ra hay không chỉ bằng cách nắm chặt đầu dò phạm vi và dẫn chặt đất bằng tay - nếu dấu vết hiển thị thay đổi thì việc nối đất không đủ tốt. Đầu dò phạm vi của bạn có thể đi kèm với các mẹo thay thế bao gồm các cách kết nối đầu dò với mạch với mặt đất ngắn hơn.

Lưu ý ứng dụng này từ Jim Williams có một số ý tưởng và giải thích tốt về các vấn đề thăm dò: Jim Williams AN47

Như các áp phích khác đã nhận xét máy hiện sóng bạn đang sử dụng có băng thông cực kỳ thấp theo tiêu chuẩn hiện đại. Nói chung tôi thấy rằng băng thông 100 MHz là băng thông tốt để sử dụng với các mạch có xung nhịp lên đến 10-20 MHz. Trong công việc chuyên nghiệp của tôi, 1GHz là điển hình cho việc sử dụng cho mục đích chung.

Ngoài ra, mặc dù tần số tín hiệu có thể chỉ là 1 MHz trong ví dụ của bạn, các tín hiệu sẽ chuyển tiếp trong 1 ns hoặc nhanh hơn có thể gây ra hiệu ứng tần số rất cao.

phạm vi của bạn nói 10Mhz ngay ở mặt trước; đó là băng thông 3dB. Vì vậy, cơ bản 1Mhz được truyền qua mà không bị biến dạng nhiều, nhưng chỉ qua khoảng sóng hài thứ 9 hoặc 11 ... nên sóng vuông sẽ xuất hiện một số vòng ở các cạnh. điều này là bình thường phạm vi bandwitdh cao hơn sẽ hiển thị tín hiệu 1Mhz với các cạnh sắc nét hơn, nhưng sẽ luôn có một số tiếng chuông. đáng chú ý hơn khi bạn đạt đến giới hạn băng thông của thiết bị.

Tôi tin rằng nguyên nhân chính của tiếng chuông cạnh là đầu dò phạm vi. Liên quan đến tính đối xứng của tín hiệu, tôi thấy nó rất đối xứng.