Chinascope, är skräpet som visas verkligt?

[Marta]

Bilderna visar utgången på en 74HC00. Signalen är seriell data 115200bps. Är skräpet som ibland visas på flankerna verkligt, eller är det chinascopets interpolationsalgoritm e.dyl. som skapar det? Vad särger forumets experter om detta?

50MS/s 200ns/ruta på detaljbilden. 10S/ruta, om jag räknat rätt. Måste vara interpolerat, bara att bortse från för där finns ingen eftersläng i verkligheten? Eller?

[guckrum]

Det är ju bara 10 sampel per ruta, så helt klart har oscilloburken interpolerat, i alla fall mellan samplen. Kan du inte öka sampeltakten och jämföra? Interpolationen borde ju rimligen bero av sampelfrekvensen.

[guckrum]

När man tittar lite mer. Det ser ut som en ringning med kanske 8-9 perioder per ruta. Den är ju omöjlig att representera med 10 sampel per ruta, det är ju långt över Nyquist. Så...?

Edit: Nä, jag börjar om. Det är kanske 4-5 perioder per ruta, så gränsfall. Men det känns inte alls bra att ligga så nära Nyquist. Frågan är hur burken lågpassfiltrerar före sampling. Om den inte gör det riktigt ordentligt skulle jag inte lita på resultatet. Sampla oftare om du kan.

[guckrum]

Varje gång man lägger forumet åt sidan börjar hjärnan grubbla på frågan igen...

Jag tror att där är över/underslängar på signalen, men de är mycket kortare än sampeltiden (som är 20ns). Jag skulle gissa kortare än 8ns (vi ser ca 14 spikar på 34 flanker).

Ringningarna man ser skapas av lågpass/rekonstruktionsfiltret. Hypotesen stämmer ganska väl med att spikarna har lite olika höjd, beroende på "var" samplingen träffar.

Så ja, det är sannolikt pga interpolation, men sker för att det faktiskt är ringningar på signalen. Burken gör så bra den kan givet förutsättningarna.

Men det är bara en hypotes.

[Marta]

När jag skruvar upp tiden per ruta på samma sampling så syns det ett tydligt regelbundet mönster längs med kanterna. Kanske är det en interferens mellan bitklockan och samplingen. Drivspänningen är ganska hyfsad, ungefär 20mV skräp. Efterslängen är 1 1/2 V där de är störst.

Nåväl, är nog inget att bry sig om. Det är som det är hur som helst.

[SvenW]

Tycker det liknar rätt mycket det man ser på ett analogt oscilloskop.
Översvängen i början kan bero på överkoppling från basdrivningen internt i TTL-kresen.
Eftersvängen beror vanligen på L/C i lednig fram till proben .
Om man kortar/terminerar kan den kanske minska.
Men det utestuter inte att digital signalbehandling i oscilloskopet också spökar lite grann.

[Marta]

Hade varit intressant om någon har tillgång både till ett chinascope och en riktig generator som kunde testa. Utan probe och med en impedansriktig kabel är det då bara chinaskopet som kan orsaka efterslängar.

[Wihelm]

Inte längden på på probens jordledning som spökar.

[pi314]

Jag skulle fundera ett ögonblick på vad som kan orsaka ringningen.

Detta vet vi:
– Vi har en utgång på en 74HC00.
– Signalen är (asynkrona?) seriedata 115200bps.

Detta vet vi inte:
– Är utgången avslutad på något sätt? T.ex. med ett lämpligt motstånd till plus?
– Vilken prob används vid mätning?

Ringningen kan uppkomma i kretsen, men den kan också uppkomma genom inkopplingen av mätintrumentet/kinaskåpet. På grund av brister i utrustning, men kanske mer troligt på grund av hur det är kopplat.

Om man testar med att sätta tre motstånd i serie mellan V_cc och jord.
Om t.ex. V_cc är 5 volt och man har:

1 kΩ Från V_cc till utgången på 74HC00.
1 kΩ Från utgången på 74HC00 till ett 50 Ω motstånd med andra änden till jord.

Koppla en 50 Ω kabel över 50 Ω-motståndet till skåpets ingång.

Det här sänker ju nivån på signalen till skåpet till 5% av vad den var tidigare, men utimpedansen är nu ca 50 Ω.

Syns det fortfarande en ringning?

Min hypotes här är att ringningen kan orsakas av missanpassning.
Det kan tyckas som en låg frekvens, men med dom aktuella stig- och fall-tider som det är så finns det inslag av frekvenskomponenter som kan ställa till det om man inte är på sin vakt.

/Pi

[rvl]

samtidigt är det ju litet åt det hållet en lågpassfiltrerad ideal fyrkantvåg ser ut.

[Klas-Kenny]

rvl: Inte då.

Lågpassfiltrerad fyrkantsvåg har lite "mjuka" kanter, men ingen över/undersläng eller ringning på detta vis.

[pi314]

Ringningen kan vara en följd av missanpassning när det gäller impedans.

Jag skulle nog säga att så där stor ringning vill jag inte ha. En liten ringning, någon eller några procent "overshoots" kan jag kanske leva med, men helst inget alls.

/Pi

[Marta]

Du menar väl högpassfiltrerad?

Proben är en billig 100MHz från eBay 10:1. Med proben på 1:1 är efterslängen helt borta och flankerna ganska tröga med den kapacitansen. Utgången är oavslutad med ett par cm kortbana fram till proben. Jordsladden är minst 10cm, troligen mer, och sitter på en icke optimal punkt där den kan sättas utan risk att kortsluta något.

Antagligen är allt OK, inget att bry sig om.

[pi314]

Det är lågpassfiltrering som gör "hörnen mjuka".

Om man tittar på spektraliinnehållet på en perfekt fyrkantsvåg så går spektrat väldigt högt upp i frekvens. Vad som händer när man lågpassfiltrerar är att man minskar amplituden på dom höga frekvenskomponenterna. Då blir hörnen mjukare.

Jag ska se om jag någorlunda enkelt kan illustrera detta med Matlab eller Octav. Om jag kan det så återkommer jag.

/Pi

Jag skrev snabbare än jag tänkte här. Ska försöka återkomma med ett förtydligande.

[Icecap]

De ringningar är typiska om man har en tveksam noll till proben, alltså "jord"-klämman som sitter dumt.
Ofta blir det så för att det kan vara svårt att komma åt att ha "jord"-klämman rätt ställe.