Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PWM und Schwingungen auf dem Oszi


von Sascha712 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Guten Abend,

Ich hab seit heute ein neues/gebrauchtes Oszi. Mein altes hat es mehr 
oder weniger zerlegt, alt war ein Nordmende SO3310. Das neue ist ein 
Telequipment D54. Ja, beides sehr sehr alte Geräte. Taten aber wofür sie 
bestimmt waren. Muss auch mal schauen, wieso das Nordmende abgeraucht 
ist: Hab die Helligkeit etwas hoch geregelt und bin kurz inne Küche, 
aufeinmal fings an zu stinken usw....


Nunja, aufjedenfall mal kurz zu meiner Beobachtung. Bin grad am testen 
des Teleqipment und hab mit dem Atmega 8 mal paar PWM Signale erzeugt.
Und dann ist mir aufgefallen, das das weit entfernt ist von einem 
sauberem PWM Signal(siehe Foto).

Der atmega ist auf nem Steckbrett aufgebaut und läuft mit internem 
Taktgeber.

Sind solche "Schwingungen" normal? Bzw. ist es ja eine art "einpendeln".

Habe zwar momentan keine verwendung für PWM mit hohen frequenzen, aber 
(rein interessehalber) wie würde man den sowas beseitigen?

Mit freundlichen Grüßen Sascha

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Entkoppelkondensatoren eingebaut und die Masse des Oszis verbunden?

von Sascha 712 (Gast)


Lesenswert?

Avr wird über usb vom laptop versorgt. Kann nachher nochmal versuchen 
masse mit anzuschließen.
Hab direkt die probe an den ausgangslin des uC angeschlossen.

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Sascha 712 schrieb:
> Kann nachher nochmal versuchen
> masse mit anzuschließen.
Dann wird es daran liegen. Ich habe das auch beobachtet, wenn die Masse 
von Oszi nicht übers Clip am Tastkopf verbunden wird, sondern 
µC->PC->Steckdose-Oszi.

von Sascha712 (Gast)


Lesenswert?

AHH, prima, anbindung an Masse hat eine deutliche Verbesserung gebracht 
:)

Low Level liegt nun nahezu auf 0 Volt. High level pendelt/schwingt 
zwischen 4,8 und 5,1volt.

Grad noch nen 100nF Kerko zwischen VCC und GND gehängt....sieht schonmal 
viel besser aus, keine Schwingungen mehr etc :)

Kaum zu glauben, was so ein kleiner Kerko bringen kann :D

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Sascha712 schrieb:
> Kaum zu glauben, was so ein kleiner Kerko bringen kann :D
Und was haben wir daraus gelernt?
Die Entkoppelkondensatoren sind wirklich notwendig und werden nicht zum 
Spaß empfohlen.
In deinem Fall war nur das Signal unsauber, es kann auch vorkommen, dass 
ohne gar nichts geht.

: Bearbeitet durch User
von Sascha 712 (Gast)


Lesenswert?

Werde in zukunft immer welche verwenden ;)

Hatte bloß nie probleme, auch wenns ich die halt nie benutzt hab. Das 
heist natürlich nicht das das optimal ist.

Man lernt halt nie aus ;)

von Mike (Gast)


Lesenswert?

Sascha 712 schrieb:
> Man lernt halt nie aus ;)

Und noch als Anregung: Gib bei Oszillogrammen immer die Skalierung an, 
also meist für die Y-Achse (m)V/div und für die Zeitablenkung (m,µ)s/div

von Sascha712 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

1V/div und 2uS/div

laut meinem Frequenzzähler ca. 251,9 Khz

Was muss man den tun, um diese kleinen spitzen noch weg zu bekommen? 
Also um zb auch im Mhz bereich einen wirklich sauberes Rechteck Signal 
zu haben?

Und wie berechnet man das? oder an welchen Größen kann man sich 
orientieren?

Wie gesagt, hab zwar noch keine anwendung dazu, aber ist immer gut zu 
wissen :)

Gruß

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Die kleinen Spitzen nennt man Überschwinger.

Die Überschwinger können echt sein, etwa weil der Entkoppelkondensator 
noch nicht ausreicht oder weil es Resonanzen bei mehreren Kondensatoren 
gibt. Die genaue Auslegung und das optimale Layout dazu ist gar nicht so 
einfach - aber einfach 1 Kondensator dicht am IC ist schon viel besser 
als ohne. Das Steckbrett ist auch schon nicht ideal. Auch nicht 
angepasste Leitungen können ähnliche Störungen verursachen.

Die Überschwinger können aber auch einfach durch die Messung entstehen - 
für die sehr hohen Frequenzen an den steilen Flanken reicht ein loses 
Kabel halt nicht mehr - da sollte es schon eine 10:1 Tastkopf oder 
ähnliches sein. Auch dann ist es wichtig die Masse an der richtige 
Stelle abzugreifen, und nicht ein paar cm daneben. Sonst muss man mit 
solchen Artefakten ggf. leben.

Auch ein deutlich verstellter 10:1 Tastkopf könnte ähnliche 
Fehlmessungen verursachen.

Wichtig für die Überschwinger ist die Frage wie steil die Flanke ist, 
nicht so sehr die Frequenz - bis zur nächsten Flanke ist die Schwingung 
ja schon abgeklungen.

von Sascha712 (Gast)


Lesenswert?

Ich hab gestern auch (allerdings kein Foto gemacht) nen PWM mit 5 Mhz 
erzeugt.

Dabei sah das aber nichtmehr wie ein PWM aus, sondern wie ein Sinus, 
welcher oben und unten nen kleinen Knick hat.

Aber 5 Mhz sind wahrscheinlich auch ne Zumutung fürs Steckbrett^^

Sollte ich also am besten an die jeweiligen Ausgangspins auch immer 
einen 100n Kerko nach Masse einplanen/einsetzen?

von Max H. (hartl192)


Lesenswert?

Sascha712 schrieb:
> Sollte ich also am besten an die jeweiligen Ausgangspins auch immer
> einen 100n Kerko nach Masse einplanen/einsetzen?
Nein! Die 100nF kommen zwischen Vdd und Vss mit so kurzen Verbindungen 
wie möglich.

Sascha712 schrieb:
> Dabei sah das aber nichtmehr wie ein PWM aus, sondern wie ein Sinus,
Je großer die Kapazität an den Ausgänge ist, desto mehr ähnelt das 
Rechteck einem Sinus.

: Bearbeitet durch User
von Sascha712 (Gast)


Lesenswert?

Dh. also, das ich trotz der direkten verbindung von uC zum Oszi, durch 
die Messprobe eine Kapazität hab? Sind doch nur Kabel?

Na, wenn ich schon bei 5 Mhz solche Probleme hab, dann will ich nicht 
wissen, was in der Radiotechnik so vonstatten geht. :)

von Think (Gast)


Lesenswert?

Sascha712 schrieb:
> Sollte ich also am besten an die jeweiligen Ausgangspins auch immer
> einen 100n Kerko nach Masse einplanen/einsetzen?

Berechne den Blindwiderstand eines C von 100nF bei 5 MHz und denke 
darüber nach!

von Humpfdidumpf (Gast)


Lesenswert?

Hi,

ob die Überschwinger wirklich echt sind, kann man so nicht sagen. 
Wichtig ist (wie andere schon geschrieben haben), möglichst kurze 
Massestrippen am Tastkopf zu nehmen. Die Masse muss auch nahe am Signal 
abgenommen werden. Nimm direkt die Masse des ATMEGA am Massepin und miss 
die PWM direkt am Ausgang.

Die Tastkopfkalibrierung prüfen kann auch nicht schaden;-).

Falls es echte Überschwinger sind:
Da schwingen immer irgendwelche parasitären Elemente miteinander. Z.b. 
die parasitäre Kapazität des ATMEGA-Ausgangs mit der parasitären 
Induktivität deinens Breadboards - eben ein Schwingkreis. Wenn eine 
recht steile Flanke aus dem Ausgang kommt, regt das den Schwingkreis zu 
einer gedämpften Schwingung an - das sieht man auf dem ersten Bild sehr 
schön. (Sprungantwort eines RLC-Serienschwingkreises)

Helfen tut hier ein oft ein ohscher Anteil, z.B. ein 50-100E 
Serienwiderstand direkt am Ausgang. Das reduziert die Güte und wirkt als 
Serienterminierung.

Was man auf den Bildern so sieht, ist harmlos. Es könnte höchstens ein 
EMV Problem werden oder andere Schaltungsteile - z.B. Analogkram - 
stören.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.