Изменение формы часов с помощью двух датчиков O-Scope

Форма сигнала не прямоугольная, поскольку полоса пропускания вашего прицела составляет всего 50 МГц.

Прямоугольная волна 10 МГц имеет значительное частотное содержание намного выше этого. Все, что вы видите, это результат фильтрации нижних частот на частоте ~ 50 МГц, что означает, что вы получаете только основную гармонику и пару (максимум) нечетных гармоник.

Почему изменения с двумя пробниками также похожи — вы добавляете больше емкости к сигналу, который также действует как фильтр нижних частот. Вы также можете нагружать осциллятор больше, чем он может работать "хорошо". Проверьте импеданс зондов.

Это меня немного озадачило.

Если в левом фрагменте экрана у вас есть CH2 на выходе генератора, а CH1 на выводе CPLD, который буферизует тактовый сигнал, то я не уверен, почему удаление пробника с вывода CPLD будет иметь такое большое значение.
Если у вас были оба датчика на выходе генератора, это легко понять с дополнительной емкостью, как упоминает Мартин, но, как вы описали, это не так, поэтому должно происходить что-то еще.

Что касается формы волны, которая не является квадратной, это может быть несколько вещей:

Во-первых, не думайте, что выходной сигнал генератора прямоугольный, время нарастания/спада может занимать значительную часть каждого цикла. Проверьте свое техническое описание, чтобы узнать, чего ожидать. Я только что взглянул на типичный КМОП-генератор с частотой 10 МГц , и время нарастания/спада было указано как 10 нс, так что это 20% каждого цикла и не будет выглядеть таким квадратным. Вот скриншот формы волны 10 МГц с временем нарастания/спада 10 нс, но без спада высоких частот. Вы можете видеть, что это недалеко от того, что вы видите в правой части экрана.

Во-вторых, щупы можно установить на 10-кратное увеличение, чтобы они не мешали выходу генератора, а влияние емкости уменьшалось, заземляющий провод также должен быть как можно короче, в идеале вы должны удалить заземляющий провод и использовать зажим на кончик щупа к ближайшему заземлению на печатной плате (например, к контакту заземления генератора или поблизости)

Я думаю, что прямоугольная волна 10 МГц (настоящая) не должна выглядеть слишком плохо на Rigol, я ожидаю, что в любом случае она будет выглядеть намного лучше, чем клипы слева. Хотя полоса пропускания указана как 50 МГц, она будет пропускать некоторые более высокие частоты, поскольку спад, вероятно, не будет таким резким. Таким образом, вы можете получить довольно много 4-й и 5-й нечетных гармоник. Один из способов получить разумное представление о том, чего ожидать, - это подать, например, синусоидальный сигнал 100 МГц с известной амплитудой и посмотреть, что вы получите на экране.

Для справки, я только что взял клип (из этого видео ) Rigol 50 МГц, отображающий то, что я считаю прямоугольной волной 20 МГц:

РЕДАКТИРОВАТЬ. Эти клипы выглядят намного лучше. Причина, по которой расстояние между точкой заземления сигнала/пробника имеет такое значение, заключается в добавленной дополнительной индуктивности. Это может привести к ослаблению высоких частот. Как упоминалось выше, в идеале вы должны отсоединить провод заземления и использовать небольшой провод/зажим вместо точки заземления сигнала, чтобы сделать петлю как можно меньше. Имейте в виду, что вам, возможно, потребуется правильно компенсировать пробник — советы см. по ссылкам ниже (или в руководстве к прицелу/датчику)
. Если в вашем прицеле есть процедура калибровки пробника, запустите ее.

Вот несколько ссылок по исследованию высокоскоростных сигналов: Советы
по улучшению измерений осциллографа . Измерение
высокоскоростных цифровых схем. Измерение высокоскоростных цифровых
схем . Продвинутая черная магия - Джонсон и Грэм