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最近培訓(xùn)時,有學(xué)員做了一個可編程信號源,遇到了三個很有意思的現(xiàn)象,記錄分享給大家。
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第一個現(xiàn)象是,可編程信號源本來應(yīng)該輸出鋸齒波,但是實測卻是雜亂無章,見下圖。
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從上圖中看,很像數(shù)據(jù)亂碼,很可能是數(shù)字電路或軟件邏輯的問題,因此就讓學(xué)員就用示波器掛SPI接口看了下SPI波形。
第二個現(xiàn)象是學(xué)員發(fā)現(xiàn),一旦SPI接口連接了示波器探頭,信號源波形就正常了,正常波形見下圖。
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第三個現(xiàn)象是,一旦用手摸下圖SPI的SCK時鐘線(紅色線為SCK),信號也會變得正常。
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鎖定是SPI的CLK時鐘信號線引起的。
結(jié)合上面的現(xiàn)象:用示波器測試SCK信號線時正常、用手摸SCK信號線時也正常,大概率是兩種操作引入了容性負(fù)載。
考慮到杜邦線很長,而且杜邦線質(zhì)量未知,信號亂碼很可能是信號完整性方面出了問題(SPI速率2.4MHz),而加入容性負(fù)載后,會濾除掉一些振鈴,吸收高頻噪聲,使得信號平緩。
整改思路有下面3個:
1 降低SPI速率。我們評估降低速率會影響系統(tǒng)功能,此條方案不通過。
2 串聯(lián)電阻調(diào)理波形。杜邦線和板子上沒有位置,而且手邊沒有合適電阻,此條方案不通過。
3 sck信號線和地之間增加pF電容。最終選擇此整改方案。
在SCK和地之間增加51pF電容后,波形如下,輸出正常,非常可以。
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最終方案:在制作PCB時,在SPI接口預(yù)留RC位置,方便調(diào)理信號。而且,PCB走線可控,環(huán)境更理想,大概率不需要使用RC。
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