Почему я не вижу отскока переключателя на осциллографе?

Я пытаюсь увидеть прыгающий простой переключатель на осциллографе.

Я подготовил простую схему (питание → переключатель → резистор → земля). Проблема в том, что он отображается в виде идеального квадрата / прямоугольника на области видимости. Я приложил фотографию экрана прицела и схемы.

Почему я не могу уловить отскок переключателя на прицеле? Я не думаю, что это не прыгающий переключатель.

Вот фотография, показывающая увеличенную шкалу времени (50 мкс / дел). Как вы можете видеть, он поднимается с 0 В до 9 В в течение 150 мкс и остается там. Я пробовал несколько разных переключателей. Резистор на картинке составляет 220 Ом, 0,5 Вт.

Вот тест, который я сделал с моей областью Tek 200 МГц. Вы должны быть в состоянии получить аналогичные результаты с Rigol, это старый прицел с умеренной частотой захвата 2Gs / s.

Моя схема - это просто стандартный датчик 10: 1, подключенный к 6-миллиметровому тактовому переключателю с напряжением 1К до +5 В.

Не все снимки были такими грязными, некоторые выглядели совершенно идеально. Тяжелое нажатие, казалось, привело к еще большему беспорядку. Несмотря на шунтирование через источник питания, слышен небольшой гудок - этот спад из-за замыкания контактов переключателя очень быстрый.

Если я устанавливаю слишком медленную развертку (а затем расширяю), я просто получаю интерполяцию между выборками, что может вводить в заблуждение. Там нет никакой информации, поэтому сфера притворяется.

Захват был единичным событием, вызванным падением фронта на активном канале, установленном относительно близко к уровню 5 В (желтая стрелка справа указывает уровень запуска 3,68 В). Центр экрана находится в -96 нс (перемещен, чтобы просмотреть немного больше данных перед триггером, так как большая часть действия является предварительным триггером).

Осциллограф запоминает только достаточно точек, чтобы отобразить трассу с исходным разрешением . Если вы захватываете след и затем увеличиваете масштаб, он «разводит» точки, а затем соединяет их с отрезками прямых линий. Это может создать впечатление, что высокоскоростных функций даже нет.

Чтобы найти то, что вы ищете, начните с вашего захваченного сигнала. Затем «увеличьте» этот передний край, отрегулировав временную базу. Когда вы начнете приближаться, вы начнете видеть возрастающий наклон сигнала.

При этом вы потеряете разрешение на захваченном сигнале. Чтобы заполнить детали, вы можете захватить новые выборки этого переднего фронта, используя механизм запуска прицела.

Как только вы увидите восходящий уклон, запишите новый образец . Любое подпрыгивание / перерегулирование / шум должны стать очевидными.

Это проблема с настройкой области и неправильным пониманием того, как интерпретировать захваты области. Вы должны зафиксировать нарастающий фронт одиночного импульса с достаточно небольшим разрешением, используя один триггер. Хорошая новость заключается в том, что именно для этого предназначены осциллографы.

Общая процедура:

1. Установите триггер на край (вверх) и уровень триггера примерно в половине шкалы напряжения кнопки
2. (Необязательно) Переместите смещение триггера (по горизонтали) влево от экрана, чтобы максимизировать часть захвата после триггера
3. Переключите триггер в «нормальный» и «одиночный режим», чтобы активировать триггер для одного захвата
4. Нажмите вашу кнопку
5. Если вы используете непрерывный триггер, вы будете получать новый захват при каждом нажатии кнопки
6. Если вы не используете нормальный режим, вы можете потерять захваченный сигнал из-за обновления предварительного просмотра (обычно при частоте 60 Гц, чтобы имитировать режим «живого сигнала»), режим «один нормальный» замораживает область после захвата

В большинстве областей цифрового захвата фиксируется фиксированное количество точек за все время, поэтому частота дискретизации определяется комбинацией базы времени и глубины захвата (которая может быть настроена) и ограничивается максимальной частотой дискретизации. На моем осциллографе Tektronix прицел отображает как время на деление, так и эффективную частоту дискретизации.

То, что отображается, также может быть «оконным» в зависимости от режима, поэтому не всегда может быть понятно, какова ваша частота дискретизации. Например, 100K точек в 1-секундной временной шкале с 10 делениями на экране будут 10 кС / сек. 100 тысяч точек в 10 мкс с 10 делениями на экране будут равны 1 GS / сек. Как правило, это близко к пределу для обычных цифровых областей, поэтому временные интервалы менее 10 мкс часто «увеличиваются» в делениях на 10 мкс (например, 100 тыс. Точек на 10 делений на 10 мкс, но отображают одно деление с временной базой 1 мкс на экране ).

Также обратите внимание, что аналоговая ширина полосы (например, «100 МГц») не имеет прямого отношения к цифровой частоте дискретизации.

Еще одна особенность - запуск производится не на (цифровом) дискретизированном сигнале, а непосредственно на входе через специальную систему запуска. Это означает, что вы можете запустить (иногда) импульс, который слишком короткий, чтобы быть разрешенным в цифровом сигнале. Или вы можете добавить задержку запуска, намного превышающую глубину выборки (например, отобразить захват с разрешением 10 мкс, но через 1 секунду после запуска). По этой же причине часто существует порт «aux» или «внешний триггер», который можно использовать для запуска, но никогда не отображать и не захватывать.

Область действия эффективно осуществляет непрерывную выборку в кольцевой буфер, и запускается триггер, который указывает системам выборки сохранять буфер. Это большой объем данных, поэтому для его хранения и перевооружения системы образцов требуется некоторое время. Электроника и подходящая память для непрерывной обработки гигабитного потока очень дороги, поэтому области действия разработаны так, чтобы использовать ограниченную глубину хранения и цифровую пропускную способность посредством схем запуска.

Если предположить, что резистор понижающего напряжения является приемлемым значением (1 кОм - 10 кОм), то следующее, что я хотел бы проверить, это посмотреть, есть ли активный фильтр на этом канале. Я бы не стал усреднять сигнал - это событие с одним событием, и трассировка показывает это одно событие. Но вполне возможно, что в прицеле включен низкочастотный фильтр очень низкой частоты.

Другой способ выяснить, является ли это проблемой объема, состоит в том, чтобы просто подключить пару проводов к шинам для контактов переключателя. Затем сожмите два провода переключателя вместе и посмотрите на шум (или его отсутствие). Шум означает, что сфера, вероятно, в порядке. Плавная рампа говорит, что область не отображает полную полосу пропускания входного сигнала.

Рисунок 1. Ребята, находящиеся на фотоэкспертизе, нашли это.

Есть несколько факторов:

• У вас есть хороший новый чистый переключатель, который очень мало отскакивает.
• Ваша сфера загружает схему, и 15 пФ достаточно, чтобы помочь. Это маловероятно, однако, с тем, что кажется резистором со значением в сотни Ом. (Цветопередача вашей фотографии плохая.)
• Timebase слишком быстро - но ваши комментарии говорят, что вы проверили это.

Я бы пошел с первым и вторым вариантом.