Neden bir osiloskop üzerindeki bir anahtarın zıpladığını göremiyorum?

Bir osiloskop üzerindeki basit bir anahtarın sekmesini görmeye çalışıyorum.

Basit bir breadboard devresi hazırladım (güç → anahtar → direnç → toprak). Sorun, kapsamda mükemmel bir kare / dikdörtgen olarak görüntülenmesidir. Kapsam ekranının ve devrenin bir fotoğrafını ekledim.

Neden kapsamdaki anahtarın sekmesini yakalayamıyorum? Bunun zıplayan bir anahtar olduğunu düşünmüyorum.

Yakınlaştırılmış zaman ölçeğini (50 µs / div) gösteren bir fotoğraf. Gördüğünüz gibi, 150 µs içinde 0 V'den 9 V'ye yükseliyor ve orada kalıyor. Birkaç farklı anahtar denedim. Resimdeki direnç 220 ohm, 0,5 watt'tır.

İşte 200MHz Tek kapsamımla yaptığım bir test. Rigol ile benzer sonuçlar elde edebilmelisiniz, bu mütevazı bir 2Gs / s yakalama frekansına sahip daha eski bir kapsamdır.

Devrem sadece 1K pullup + 5V besleme ile 6mm incelik anahtarına bağlı standart 10: 1 prob.

Tüm yakalamalar bu kadar dağınık değildi, bazıları oldukça ideal görünüyordu. Çok zorlamak daha fazla dağınıklığa yol açmış gibi görünüyordu. Güç kaynağında bir baypas olmasına rağmen biraz zil sesi vardır - anahtar kontaklarının kapanması nedeniyle düşen kenar çok hızlıdır.

Süpürmeyi çok yavaş ayarlarsam (ve sonra genişletirim), örnekler arasında enterpolasyon alırım, bu da yanıltıcı olabilir. Orada hiçbir bilgi yok, bu yüzden kapsam sahte.

Yakalama, 5V seviyesine nispeten yakın ayarlanmış aktif kanalda düşen kenar tarafından tetiklenen tek olaydı (sağdaki sarı ok, 3.68V tetikleme seviyesini gösterir). Ekranın merkezi -96ns'tır (eylemin çoğu tetikleyici olduğundan ön tetikleyici verilerin biraz daha fazlasını görüntülemek için hareket ettirilir).

Osiloskop sadece izi orijinal çözünürlükte görüntülemek için yeterli noktayı hatırlar . Bir iz yakalar ve sonra yakınlaştırırsanız, noktalar "yayılır" ve ardından düz çizgi parçalarıyla bağlanır. Bu, yüksek hızlı özelliklerin orada olmadığı gibi görünmesini sağlayabilir.

Aradığınızı bulmak için yakaladığınız sinyalden başlayın. Ardından zaman tabanını ayarlayarak bu yükselen kenara "yakınlaşın". Yaklaşmaya başladığınızda, sinyalin yükselen eğimini görmeye başlayacaksınız.

Bunu yaptığınızda, yakaladığınız sinyalin çözünürlüğünü kaybedersiniz. Ayrıntıları doldurmak için, kapsamın tetikleme mekanizmasını kullanarak yükselen kenarın yeni örneklerini yakalayabilirsiniz.

Yükselen eğimi görebildiğinizde, yeni bir örnek alın . Herhangi bir sıçrayan / aşma / gürültü belirginleşmelidir.

Bu, kapsam ayarlaması ve kapsam yakalamalarının nasıl yorumlanacağının yanlış anlaşılması ile ilgili bir sorundur. Tek bir tetikleyici kullanarak tek bir darbenin yükselen kenarını oldukça küçük bir çözünürlükte yakalamanız gerekir. İyi haber şu ki, osiloskoplar tam olarak bunu yapmak için tasarlandı

Genel prosedür:

1. Tetiği kenarınıza (yukarı) ayarlayın ve düğme voltajınızın yaklaşık yarısı ölçeğinde tetik seviyesini ayarlayın
2. (İsteğe bağlı) Tetikten sonraki yakalama bölümünü en üst düzeye çıkarmak için tetik (yatay) ofsetini ekranın sol tarafına taşıyın
3. Tek bir yakalama için tetikleyiciyi devreye sokmak için tetiği "normal" ve "tekli moda" getirin
4. Düğmesine basın
5. Sürekli tetikleyici kullanırsanız, her düğmeye bastığınızda yeni bir yakalama elde edersiniz
6. Normal modu kullanmazsanız önizleme yenilemesi nedeniyle yakalanan sinyali kaybedebilirsiniz (simüle edilmiş "canlı sinyal" moduna sahip olmak için genellikle 60 Hz'de tetiklenir), "tek normal" mod yakalandıktan sonra kapsamı dondurur

Çoğu dijital yakalama kapsamı, tüm zaman tabanlarında sabit sayıda nokta kaydeder, bu nedenle örnekleme hızı, zaman tabanı ve yakalama derinliğinin (yapılandırılabilen) bir kombinasyonuyla belirlenir ve maksimum örnekleme oranı ile sınırlanır. Tektronix osiloskopumda kapsam hem div başına zamanı hem de etkili örnekleme oranını gösterir.

Görüntülenen, moda bağlı olarak "pencereli" olabilir, bu nedenle örnekleme oranınızın gerçekte ne olduğu her zaman net olmayabilir. Örneğin, 100K, ekranda 10 bölmeli 1 saniyelik zaman tabanına 10 kS / sn olacaktır. 100k puan ekranda 10 bölme ile 10 µs zaman tabanına 1 GS / sn olacaktır. Genellikle bu, yaygın dijital kapsamların sınırına yakındır, bu nedenle 10 µs'nin altındaki zaman tabanları genellikle 10 µs'deki bölümlere "yakınlaştırılır" (örn. 100k, 10 µs'deki 10 bölüme işaret eder, ancak ekranda 1 µs zaman tabanı olan bir bölüm görüntüler) ).

Ayrıca analog bant genişliğinin (örneğin, "100 MHz") doğrudan dijital örnekleme hızı ile ilgili olmadığını unutmayın.

Ek bir tuhaflık, tetikleme (dijital) örneklenmiş sinyal üzerinde değil, doğrudan özel bir tetikleme sistemi aracılığıyla giriş üzerinde yapılır. Bu, dijital sinyalde çözülemeyecek kadar kısa bir darbeyi (bazen) tetikleyebileceğiniz anlamına gelir. Veya örnek derinliğinden çok daha uzun bir tetikleme gecikmesi ekleyebilirsiniz (örneğin yakalamayı 10 µs çözünürlükte, ancak tetiklemeden 1 saniye sonra görüntüleyin). Bu nedenle, genellikle tetiklemek için kullanılabilen ancak asla görüntülenmeyen veya yakalanmayan bir "aux" veya "harici tetikleyici" bağlantı noktası vardır.

Kapsam, sürekli olarak bir halka tamponuna etkili bir şekilde örneklenir ve tetikleyici birlikte gelir ve örnekleme sistemlerine tamponu saklamalarını söyler. Bu büyük miktarda veri olduğundan, verilerin depolanması ve örnek sisteminin yeniden oluşturulması biraz zaman gerektirir. Bir gigabit akışını sürekli olarak işlemek için elektronik ve uygun bellek çok pahalıdır, bu nedenle kapsamlar tetikleme şemaları yoluyla sınırlı depolama derinliği ve dijital bant genişliğini kullanmak üzere tasarlanmıştır.

Çekme direncinin makul bir değer (1k - 10k) olduğunu varsayarsak, kontrol edeceğim bir sonraki şey o kanalda aktif bir filtre olup olmadığını görmektir. Ben sinyal ortalama arıyor olmaz - bu tek olay meydana gelir ve iz tek olay gösterir. Ancak, kapsamda AÇIK olan çok düşük frekanslı düşük geçişli bir filtrenin olması tamamen mümkündür.

Bir kapsam sorunu olup olmadığını öğrenmenin bir başka yolu, anahtar kontakları için veri yollarına bir çift kablo takmaktır. Ardından iki anahtar kablosunu birlikte fırçalayın ve gürültüye (veya eksikliğine) bakın. Gürültü, kapsamın muhtemelen iyi olduğu anlamına gelir. Yumuşak rampa, kapsamın giriş sinyalinin tam bant genişliğini görüntülemediğini söylüyor.

Şekil 1. Foto adli tıptaki çocuklar bunu buldu.

Birkaç faktör vardır:

• Çok az zıplayan yeni ve temiz bir anahtarınız var.
• Kapsamınız devreyi yüklüyor ve 15 pF yardımcı olmak için yeterli. Yine de bu, yüzlerce ohm değerinde bir direnç gibi görünen bir şey değildir. (Fotoğrafınızın renk sunumu zayıf.)
• Zaman tabanı çok hızlı - ancak yorumlarınız bunu kontrol ettiğinizi söylüyor.

Birinci ve ikinci seçenekle giderdim.