Ground bounce meten.

Ik ben bang dat er wat "ground bounce" (en daarmee ook VCC-bounce, en volgens mij heb ik /daar/ een beetje last van) in mijn schakeling (DCDC converter met CPU) zit....

Dus ground probe ergens op de ground gezet, even verderop op VCC gemeten: Belabberd!

Dan de ground van de regelaar gemeten: ook belabberd! 200mV zwiept dat op en neer. De regelaar is het vergeven dat ie zo'200mV rippel op z'n output genereert, toch?

Dan de ground gemeten waar ik m'n probe aan gehangen heb: ook 200mV!

Probe los -> paar mv ruis, probe vast -> 200mV herrie. D'r zitten problemen in m'n stroom-meting, dus ik wil meten aan de 1A (gemiddeld) die door de 0.003 ohm weerstand loopt. 3mV. En dat wordt dan 10x versterkt voordat het de microcontroller ingaat. Ik zou het niet een ramp vinden als ik die 3mV niet kan nameten, maar die 30mV is toch wel erg prettig om te kunnen zien wat de CPU zou moeten zien.

Kortom, ik zie spoken. Wie weet het nummer van de ghostbusters? :-)

het lijkt er op dat het lusje van de groundclip totaan de probe iets oppikt. Gewoon de groundclip op de probe en dan wat in de buurt van de schakeling komen geeft in sommige posities al die 200mV rimpel.

Wat is een gebruikelijke (betaalbare) methode om hier betrouwbaar aan te meten?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Met zo'n gnd probe veertje heb je geen last van het oppikken in het gnd kabeltje, moet natuurlijk wel kunnen op je pcb.
Is niet duur, krijg je eigenlijk altijd bij je probes. :-)

http://www.eevblog.com/forum/testgear/rigol-ds1054-needle-spikes-true-or-false/?action=dlattach;attach=159007;image

Ps:
http://www.11points.com/images/555/ghostbustersphone.jpg

Tja. Ofwel ik heb ze zoek gemaakt, maar eerlijk gezegd denk ik dat ze er bij mij niet bijzaten... zoveel jaar geleden dat ik mijn scoop + spullen kocht.

Met het GND krokodil ding heb ik "vrijwel geen" ruis als ik hem op de probe zet, TOTDAT ik de GND van de schakeling aanraak. Met het zojuist zelf gemaakte veertje valt het wel mee. Maar dan kan ik dus slecht meten aan "hoeveel ground bounce is er op m'n GND 5cm verderop?"... Grrr...

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Wat nog wel eens over het hoofd wordt gezien is de slechte common mode onderdrukking van oscilloscopen. Vaak kan je nog een behoorlijke ruis meten met GND en probetip kortgesloten aan de ground van de schakeling.
Er is een goede reden waarom mensen soms dure differentiële probes aanschaffen om betrouwbaar te meten.

0,003 ohms sense resistor bij 1A is wel aan de kleine kant vind ik, liever neem je een hogere waarde om een betrouwbaardere meting uit te voeren. Het kan uiteraard wel maar het vereist betere specificaties van het circuit dat de spanning over de weerstand meet en een goed uitgedacht referentienetwerk.

This is the world we know best, the world of madness
Lambiek

Special Member

Er is een goede reden waarom mensen soms dure differentiële probes aanschaffen om betrouwbaar te meten.

En niet alleen voor betrouwbaar meten, wat denk je van aardsluiting bij metingen aan de 230VAC. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
fatbeard

Honourable Member

Wat ik zelf wel eens doe is een dunne coax aan het meetpunt solderen, zonodig nog wat ferrietkralen eromheen. Hierdoor kun je de scoop 'op afstand' aansluiten en pikt het kroko-staartje niet zoveel herrie op...

Enneuh... die ground veertjes krijg je niet altijd bij je probes: vorig jaar een HMO3032 met probes HZ350 en HO3508 aangeschaft: geen ground veertjes!
Toen ik de vertegenwoordiger erover belde duurde het behoorlijk lang voordat-ie doorhad waar ik het over had, maar uiteindelijk kwam het hoge woord eruit: ze hebben het niet!

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.
Lambiek

Special Member

Enneuh... die ground veertjes krijg je niet altijd bij je probes:

Ik heb al een paar scoopen versleten, "nee niet gesloopt :)" maar heb die veertjes er ook nooit bij gehad. Volgens mij weten een hoop mensen niet eens van het bestaan van die dingen.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
fred101

Golden Member

Die kun je eenvoudig zelf maken. Draai een stukje blank draad om de probe punt en soldeer het vast in je circuit. Doe het zelfde met een draadje om je aardring. http://electronics.stackexchange.com/questions/136123/how-do-you-attac…

Er bestaan ook speciale probe adapters/connectors die je in het circuit kunt solderen. Waarschijnlijk zie je die wel ergens op fotos van Blackdog , ik gebruik ze zelf ook.

Je kunt de groundclip aan je punt kortsluiten (tot een soort H-veld probe cq /loopantenne) en zo wat rond-sniffen naar de bron van EM ellende.

Een scoop heeft geen onbeperkte CMRR dus als je gewone probe als diff probe misbruikt (ik weet niet of je dat doet) levert dat vaak onbetrouwbare resultaten. En dan maakt het ook nog uit welke frequentie en wat voor probe/scope combi je gebruikt. Beter dan 2 probes gebruiken met de grounds aan elkaar als een poor mans diffprobe. Alleen is de cmrr van een echte diffprobe veel hoger.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

Ik heb een stukje blank draad genomen en om m'n probepunt gewonden. Even er af iets knijpen met een tang en hij klemt (komt best nauw, maar als je het verkeerd doet, begin je overnieuw). Mijn harde-kern draad is net veerkrachtig genoeg dat ik hem zo kan buigen dat ik m'n grond-veertje op een GND punt kan zetten en dan de probe op het meetpunt.

Anyway, wat metingen kunnen doen en dat ziet er inderdaad veel beter uit dan eerst. Morgen verder.... :-)

Dank voor de suggesties. :-)

@blackfin: Ik wil max 1W in m'n senseweerstand. I^2 * R = 1, dus 17A max met de 3mOhm weerstand. Eigenlijk wil ik een max van 20A, maar enerzijds die 17A valt mee te leven en misschien die 1.2W bij 20A ook. We zien wel. Maar goed, ik ben NU met 1A bezig, maar dat moet straks meer kunnen worden. Vandaar die 3mOhm.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
joopv

Golden Member

Zijn je "spoken" misschien magnetische velden van naburige trafo's of ongetwistte bekabeling met fikse stromen ?

Met zo'n aardveertje heb je daar geen last meer van omdat het "omvatte oppervlakte" of de "lus" van je probe veel kleiner geworden is. Maar de grondoorzaak is gebleven, en kan andere ellende veroorzaken.

Er wordt nogal wat DC geschakeld. Omdat de boel straks 10-20A moet kunnen zijn de mosfets "dik" en loopt er een significante stroom te shuffelen tussen de input en de output cap. Maar goed. Hoe scherm ik dat af? Blik er omheen?

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Heb je de boel wel goed gescheiden opgesteld, dus je stuur gedeelte en je vermogens gedeelte iets van elkaar. Al valt dat soms niet mee. Blik wil soms wel eens helpen, maar ook niet altijd. Kun je niet iets met ferriet doen?, dat wil ook nog wel eens helpen. Al ken ik de situatie niet natuurlijk. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Het grootste deel van de ground-bounce lijkt in de meting gezeten te hebben. Ik heb even geconcentreerd op het "mooi" krijgen van het signaal uit de opamp. Dat ziet er nu aardig uit. In de tussentijd niet gemeten hoe de CPU het ervaart. (in de veronderstelling dat als het signaal K*** is het onwaarschijnlijk is dat de CPU er wat moois van kan maken...)

Vanaf het power-deel met de shunt-weerstand loopt een "differential pair" richting de opamps.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Op 19 mei 2016 10:16:37 schreef rew:
In de tussentijd niet gemeten hoe de CPU het ervaart. (in de veronderstelling dat als het signaal K*** is, is het onwaarschijnlijk dat de CPU er wat moois van kan maken...)

Als het een K*** signaal is "om maar even met jou woorden te spreken, maar ik ken het frustratie gevoel :)" dan denk ik niet dat de CPU daar iets moois van maakt.

Vanaf het power-deel met de shunt-weerstand loopt een "differential pair" richting de opamps.

Kun je daar misschien noch iets doen met filtering, als daar rommel op zit dan wordt het vaak niet beter aan de uitgang van je opamp.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 19 mei 2016 10:16:37 schreef rew:Vanaf het power-deel met de shunt-weerstand loopt een "differential pair" richting de opamps.

Dat is in ieder geval een goed begin!

Zelfs als het signaal er op de scope slecht uitziet, kan de CPU er soms nog wel iets zinnigs van maken, aangenomen dat je het samplen gesynchroniseerd hebt met het schakelen van de MOSFETs. Je kunt dus de eerste rommel na het schakelen, waarbij de opamp meestal ook nog moet stabiliseren (als die weerstand niet in een pad zit waar de stroom altijd loopt), onderdrukken door simpelweg even te wachten met samplen.

Uiteraard is het zaak het analoge deel eerst zo strak mogelijk te krijgen, en de setting time van de opamp te minimaliseren, om te voorkomen dat je soms helemaal niet kunt meten omdat de MOSFET korter in geleiding is dan de opamp nodig heeft om te stabiliseren.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 19 mei 2016 10:43:12 schreef Lambiek:
Als het een K*** signaal is ...

Maar dat lijkt nu behoorlijk mee te vallen, omdat ik nu beter meet.

@Sparky: klopt. Ik kan een 'sweep' maken van de sample momenten, dat grafish laten zien en dan dus op het oog eens kijken wat een mooi moment is waarbij het signaal er altijd netjes uitziet.

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 19 mei 2016 10:53:38 (33%)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Die speciale probe adapters waar Fred het over heeft en die je wel eens tegen komt in Blackdog zijn topics, hoe heten die en waar kun je die krijgen? Ik ben ze tot op heden nog niet tegen gekomen, maar zou ze wel heeeeel graag willen hebben (kopen).

Groet,
Giovanni

Op 18 mei 2016 17:38:11 schreef Lambiek:
[...]
Ik heb al een paar scoopen versleten, "nee niet gesloopt :)" maar heb die veertjes er ook nooit bij gehad. Volgens mij weten een hoop mensen niet eens van het bestaan van die dingen.

Bij elke Tek probe zitten die veertjes, zelfs bij hun goedkope 50MHz probes. Die dingen zijn gewoon onmisbaar als je aan high speed schakelingen wilt meten. Lees Linear Technology AN-47 maar eens of Tek's ABC of probes

This is the world we know best, the world of madness
Lambiek

Special Member

ik gebruik vaak een differentiële probe. En je gelooft het niet, heb net nog eens gezocht en ik heb ze toch. Daar heb ik al die tijd dus overheen gekeken. :+ Ik heb zo'n hele zak met allerlei spullen voor de scoop, en daar zaten ze bij.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
fred101

Golden Member

http://nl.farnell.com/tektronix/tpp0051/probe-passive-50mhz-10-1/dp/24…
Een Tekprobe van 29,= incl ground-springs.

Geen idee hoe die soldeer dingen heten. Ze zaten bij Tek probes.

Ook handig zijn adapters waarmee je de probe in een bnc kunt duwen en coaxiale inline probe adapters.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur, ook maritieme en industriele PCBs

http://www.keysight.com/en/pd-1000003841%3Aepsg%3Apro-pn-N2766A/horizo…

Die soldeer dingen heten toch probe sockets.
Cmiiw.
voor de rest kan ik niet helpen maar blijf dit draadje wel even volgen

niet met me uitspraken(of opmerkingen) eens mail me.K8048 guide

Bijna 8 euro per stuk (en alleen per 25 te koop) is toch wel een beetje ruig voor de hobby. Bij RS, Farnell, etc. heb ik ze nooit kunnen vinden, en eBay a Ali laten het ook afweten.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Bijna 8 euro per stuk (en alleen per 25 te koop)....

Zo, zijn die dingen van goud of zo. Dat zou ik er dus nooit voor over hebben, zo vaak gebruik je die dingen toch niet.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.
rbeckers

Overleden

Die 8 euro is ook afhankelijk een hele hoop andere zaken dan het gebruikte materiaal.

Een van mijn Hameg 350MHz probes heb ik voorzien van zo'n ground spring van een oude Philips probe. Die paste perfect.

Ik kan me voorstellen dat het voor een ruig project waarbij er toch voor honderden euros aan FPGAs en gigahertz bandbreedte opamps gebruikt worden je zoiets kan gebruiken. Maar als ik bij m'n volgende prototype weer vier van die dingen moet monteren wordt m'n prototype 2x duurder.

Ik weet normaliter vantevoren niet goed waar ik tzt wil meten. Jullie wel?

Tuurlijk, d'r zijn diverse punten die "wel interessant" zijn. Maar je weet nooit waar je "foutzoekprocedure" heen leidt. In dit geval was het dus een opamp die "rare" signalen gaf. Voeding gecontroleerd: ook raar. Nou, nogal wiedus dus dat die opamp raar doet. (hij heeft VCC/2 als referentiespanning). Dus dichter bij de spanningsregelaar meten. Ook slecht. Dus GND van de regelaar: ook slecht. Zo zoek je verder. Dat het uitgangssignaal van die opamp interessant is had ik kunnen weten. En dat de VCC belangrijk is natuurlijk ook. Maar dat ik daarna aan de GND zou gaan meten had ik niet kunnen voorspellen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/