Změna pinu z 0 na 1 zakmitá - proč?

Zpráva

p4ul · #1 Příspěvek od **p4ul** » 15 úno 2021, 21:33

Ahoj, zkoušel jsem měřit oscíkem pin na desce s stm32 připojeném k usb. Program mění pin z 0 na 1. Výstup je push-pull, low-speed, floating. Sondu oscíku mám na napájení (červená) a na tom pinu (modrá).

No a tak nějak mi příjde, že vlastně vůbec nerozumím tomu, proč to dělá takový zákmit. Vdd mám 3.3 V a zákmit jde 3.86V. Chtěl bych připojit displej, který má v datasheetu uvedeno, že log. 1 je max Vdd a Vdd má max 3.5V, ale bojím se abych ho nezničil. Zákmit trvá jen 10.75 ns (vzdálenost mezi svislými čarami).

Zkoušel jsem přiipojit rezistor 10K z pinu k zemi. Vpodstatě žádný rozdíl. Pak jsem zkusil 1K a překmit klesl asi na 3.6V. Zkoušel jsem dát několik 470 uF kondíků na napájení ale taky nic moc, napětí kleslo při vzestupné hraně trochu méně, ale zákmit byl ještě větší.

Jako čekal bych, že se napětí nebude vůbec hýbat. Je to jen 1 pin a není na nic připojený. Napájení je z usb notebooku. Nebo že se to výrazně zlepší když na napájení dám elektrolyty.

1. Je to takový zákmit normální?
2. Je tak rozkolísané napětí normální?
3. Může taková špička trvající 10ns zničit displej?
4. Dá se ta špička odstranit nebo to není nutné?

voitano · #2 Příspěvek od **voitano** » 15 úno 2021, 22:12

nevíme co je to za oscák a sonda, jak vypadají cestičky, překmit může být ještě větší
Může to být chyba už jen připojení té sondy
Nemáš pravděpodobně dobře impedančně prizpůsobené

bdn · #3 Příspěvek od **bdn** » 15 úno 2021, 22:26

Co znamená floating výstup?

Výstup je push-pull, low-speed, floating

Jaká je čas na ose x na úvodním obrázku? us, ms, sekundy?

p4ul · #4 Příspěvek od **p4ul** » 15 úno 2021, 22:28

Je to Picoscope 2207B a na ose jsou ns.
Floating znamená, že GPIOx_PUPDR je nastavené na 0 = No pull-up, pull-down. Není tam zkrátka žádný rezistor k napájení ani k zemi.

mihal · #5 Příspěvek od **mihal** » 15 úno 2021, 22:36

Tiež si myslím, že to bude blbo vykompenzovanou sondou. Čo to ukazuje pri iných perifériách? Aká je šírka pásma toho pika? Skús tomu STčku zvýšiť output gain.

Milan · #6 Příspěvek od **Milan** » 15 úno 2021, 22:37

Naháníš ns a dráty 10 cm ti nevadí ?

#7 Příspěvek od **PavelFF** » 15 úno 2021, 22:41

Zkus to všechno zkrátit a zmenšit plochy smyčky na sondě. Ze sondy stáhni háček, zemní kablík připni jen na krátký kousek vodiče zastrčený do nepájivé desky. To samé na živém konci. Měř hrotem co nejblíž k desce.
Mělo by se to zlepšit.

Displeji to neublíží.

Milan · #8 Příspěvek od **Milan** » 15 úno 2021, 22:48

No nevím, jestli to pomůže , bádat v oblasti desítek ns na nepájivém poli ,
kde jsou vzájemné kapacity mezi piny řádově pF a indukčnosti desítky až
stovky nH je slušně řečeno .......

#9 Příspěvek od **teufel** » 15 úno 2021, 23:21

Zákmit vzniká na sondě, resp. na jejím připojení do obvodu, odrazem signálu na vodičích. Zkus zapojit mezi hrot sondy a měřený signál odpor 100 Ohmů a uvidíš, nejspíš bude úplně po zákmitu. Není to způsobeno nesprávně kompenzovanou sondou - kompenzace se projevuje na mnohem nižších kmitočtech, vždyť k nastavení kompenzace se používá 1 kHz

p4ul · #10 Příspěvek od **p4ul** » 15 úno 2021, 23:36

Tak jsem zkusil co radí PavelFF a zabralo to!
Není tam už takový překmit a ani napětí už tolik nekolísá.
Moc děkuji za radu.

Z dalších odpovědí jsem asi už pochopil, že kablíky a nepájivé pole má nějakou malou indukčnost a kapacitu. Takže jsem vlastně zapojil sériově k oběma koncům sondy R, L, C, ale pořád mi nějak nedochází proč to způsobí překmit a rozháže napětí.

Jak a nebo co si mám představit že dělá ten 12cm kablík co jsem tam měl? Existuje nějaký vzorec, který zde můžu aplikovat?

p4ul · #11 Příspěvek od **p4ul** » 15 úno 2021, 23:50

Připojil jsem zpátky drátky k sodě jak jsem to měl a zkoušel jsem přidat rezistor 468 Ohm. Zkusím pohledat ještě 100 Ohm. No vypadá to zajímavě. Takže nakonec je to impedančním přizpůsobením?

Když displej nebude impedančně prizpůsobený, muže ho ta špička zničit? PavelFF už psal, že to displeji neublíží, ale stejně mě to zajímá. A nebo mezi displejem a stčkem nevznikne odraz?

#12 Příspěvek od **PavelFF** » 15 úno 2021, 23:53

Když má nějaké vedení indukčnost a kapacitu, tak působí zkreslení signálu. A zemní kablík k sondě už má docela nepříjemnou indukčnost, která se na stovce MHz projevuje. Takže sonda pak ukazuje něco jiného, než je v obvodu.

Na obrázku je ukázka staré sondy, která se snažila o co nejmenší parazitní indukčnost (je tvořená délkou přívodů a fyzickou plochou smyčky). Můžeš si vyzkoušet, že když zemní vodič připlácneš k tělu sondy, překmit se zmenší, než když uděláš velké oko.

Když ze sondy stáhneš háček, bývá tam zemnicí kroužek velmi blízko hrotu. Na něj je možné připevit něco podobného jako na obrázku a zmenšit parazitní jevy na minimum. Ale samozřejmě musíš mít na měřené desce zem a živou část obvodu těsně vedle sebe.

#13 Příspěvek od **PavelFF** » 16 úno 2021, 00:01

Ty na osciloskopu ve skutečnosti nevidíš to, co se děje v obvodu, když tam sonda není. Dokonce nevidíš přesně ani to, co se děje v obvodu , když tam sonda připojená je. Vidíš to, co se dostane na vstup osciloskopu.

Ve skutečnosti tam žádné zákmity vůbec nemusejí být. Nebo jsou(na nepájivém poli není divu) ale vypadají jinak. Ale nemají energii na zničení displeje ani ostatních obvodů.

p4ul · #14 Příspěvek od **p4ul** » 16 úno 2021, 01:27

Takže jde o délku zemnícího vodiče a jeho indukčnost.
Stáhl jsem vršek sondy, kolem kroužku země jsem omotal drátek a připojil ho na zem. Hrotem jsem měřil pin a překmit zmizel.

Je to teda dost nepraktické ale funguje to.

p4ul · #15 Příspěvek od **p4ul** » 16 úno 2021, 01:34

Otestoval jsem i různé rezistory. Vypádáto, že i rezistor funguje a nebo jen utlumí ten vzniklý překmit a příčina je spíš v tom dlouhém kablíku země.

Chápu, že to co vidím nemusí být přesně to co se děje, ale mám teda dávat 100 ohm rezistor sériově k pinům displeje nebo to není nutné.