FAQ: Практика работы с осциллографом: откуда берутся короткие выбросы на перепадах цифровых сигналов?

Я подключаю осциллограф Agilent MSO-X 3034A к цифровым выходам модуля L-Card. Как видно на осциллографе, в моменты переключения первого канала с "1" на "0" происходит влияние на выход второго канала (и наоборот). С чем это может быть связано? Может ли это иметь какие-то негативные последствия?" Цифровые выходы подключены напрямую и только к осциллографу (через клеммную плату и проводки). Никаких промежуточных звеньев нет. В помещении ничего нет, кроме одного компьютера. Т.е. условия, можно сказать, идеальные...

Этот вопрос имеет прямое отношение к практике применения широкополосного осциллографа с полосой частот пропускания 350 МГц имеющий стандартный оциллографический вход. В частности, по последней ссылке можно прочитать о стандартном осциллографическом входе "с общей землёй", и как экспериментально отличить измеряемое осциллографом напряжение, приложенное непосредственно к выходу исследуемого объекта, от напряжения, обусловленного сквозными токами по экрану щупа осциллографа. В частности быстрые переключения в одном канале цифрового выхода (по той же самой причине сквозных токов по экранам кабелей) вызывает у Вас иллюзию межканального прохождения с одного цифрового выхода на другой. Но это – всего лишь видимое проявление быстрых сквозных токов переключения по экранам щупов и кабелей осциллографа. При этом, данный эффект усиливается из-за явной несогласованности щупа осциллографа (из-за подключения через клеммники и, возможно, что сам щуп не подстроен). Эти видимые артефакты подключения осциллогафа можно уменьшить путём настройки осциллографа на меньшую полосу частот пропускания и (или) путём укорочения всех подключений осциллографа и процедурой согласования его щупа (ручная или автоматическая – в разных осциллографах по-разному).

 

Электрофизический комментарий (для чуть более продвинутых пользователей)

Длительность перепадов современных логических элементов составляет время – единицы наносекунд и менее. Это означает, что эффективная ширина спектра этих сигналов составляет сотни мегагерц и более. Наблюдая на осциллографе  даже один такой скоростной перепад в минуту, Вы наблюдаете высокочастотный процесс с эффективной шириной спектра сигнала, сравнимой шириной полосы частот пропускания неплохих современных осциллографов общего применения (200 МГц и более). И если осциллограф не настроен специально на более узкую полосу частот, то он будет отображать, в том числе, и паразитные эффекты, возникающие на этих частотах: "звон" на быстрых перепадах сигналов от несогласованных участках проводов (длиной даже несколько сантиметров), перекрёстные помехи и все остальные электрофизические эффекты, обусловленные широкой полосой частот пропускания оциллографического тракта. Если Вам не нужно наблюдать все эти скоростные эффекты, скорости интересующих Вас процессов значительно меньше и качество подключения Вы не хотите улучшать, то  самое простое: установите на осциллографе адекватную полосу частот пропускания и тогда вопросов к наблюдамой картинке у Вас будет значительно меньше!  

 

Перейти к другим статьям FAQ       Cтатья создана:10.06.2018
Последняя редакция:12.06.2018

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск

L-CARD в проектах