La traza del osciloscopio no es del todo cuadrada

Question

Acabo de adquirir un osciloscopio Rigol DS1052E y hasta ahora estoy muy contento con él.

Para una primera prueba utilicé mi papilo placa fpga para generar una señal utilizando el siguiente verilog -

module Demo(input clock, output led);

reg [0:8] counter = 0;

always @(posedge clock)
begin
   counter <= counter + 1;
end

assign led = counter[0];

endmodule

Conecté la sonda del osciloscopio hasta el pin de salida. Lo llamé LED porque tenía un LED encendido en una prueba anterior, pero ahora es sólo un pin desconectado, y obtuve esta traza -

La frecuencia, etc., es la esperada, pero veo picos en cada transición positiva y negativa. Mi pregunta es, ¿son reales? Y si es así, ¿son algo de lo que tendría que preocuparme en un circuito real si ese pin estuviera conectado en algún lugar, o son un artefacto de la forma en que estoy midiendo la señal?

Básicamente, ¿estoy utilizando el 'scope' correctamente? Como un tipo de software que hace esto para un hobby que tienden a pensar en las señales digitales como puramente de encendido o apagado, pero sé que es más complicado que eso, así que quería preguntar si estoy viendo algo real aquí, y es algo que nunca tendría que preocuparse por

Answer 1

Se me ocurren dos cuestiones:

1. ¿Está conectada la pinza de tierra de su sonda de forma que obtenga la conexión más corta posible con el retorno de su fuente de señal? (Si el CI lógico o la FPGA tiene pines de alimentación amortiguados con condensadores, conecte el clip de tierra de su sonda directamente al nodo de tierra en estos condensadores).

2. ¿Su sonda está compensada? No basta con utilizar una sonda 1:10 para obtener una buena calidad de señal, sino que también hay que adaptar la capacitancia de la sonda a la capacitancia de la entrada del osciloscopio. Relacionado con esto: Este tutorial en línea , esta respuesta y esta respuesta .

Answer 2

El pico se debe probablemente a un acoplamiento capacitivo, y a la inclinación (?) del escalón.

¿Qué está conectado al pin que estás midiendo?

Además, parece que la señal que estás generando es ligeramente superior a 300 mV. Estás utilizando una sonda de 10x o hay algún componente intermedio?

De todos modos, podrías intentar aplicar un filtro RC a la salida (1kOhm-1nF -> t=1us) para ver si los pasos se suavizan.

Answer 3

Electricidad, los electrones no se mueven instantáneamente se rigen por las reglas de la física, habrá una pendiente a un reloj, no hay nada que puedas hacer al respecto (la onda de energía en realidad va y viene a través del cable mucho más rápido de lo que puedes medir). En parte, debido a la velocidad del reloj y la cuadratura, así como a su equipo de medición, habrá un exceso (picos, baches) o un defecto (redondeo). Una parte de esto se debe a su equipo de prueba y otra a su circuito, pero es de esperar. Si vieras señales perfectamente cuadradas con bonitas esquinas y cambios de estado verticales, me preocuparía mucho e investigaría qué es lo que falla en la medición. En un osciloscopio es decir, en un analizador lógico debe obtener la forma de onda perfecta.