LVDS mit single ended Messspitze grob messen

Karl Gast 13.12.2021 14:57 #6909048

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Hallo zusammen,

ich habe einen LVDS Driver/System, das periodisch 25MHz Bursts 
aussendet.
Diese Bursts wollte ich grob vermessen hinsichtlich differnetielle 
Spannung, Common voltage und burst Dauer.

Mein aktuelles Verständnis ist folgendes:
- LVDS ist eine Stromquelle, die für die passenden Ausgangspegel einen 
Terminierungswiederstand braucht
- ohne Terminierung (100 Ohm) wird der IO Pegel des Drivers als Level 
erreicht
- man braucht zum genauen Vermessen einen differentiellen Messkopf, den 
ich leider nicht habe.

Ich habe mich nun mit einem single-ended Messkopf (1MOhm, DC coupling) 
auf Messung begeben.
- Ich verwende einen 100 Ohm Terminierungswiederstand am Ausgang des 
Treibers.
- Klemme ich die GND Klemme auf GND und Spitze an LVDS-, habe ich erst 
einen DC Pegel von 2.65V, dann kommt mein LVDS burst (common volatge 
irgendwas bei 800mV, +-500mV) und dann geht es wieder auf 2.65V zurück.
- Messe ich GND Klemme an LVDS- und Spitze an LVDS+, sehe ich ein 
differentielles Signal, was um 0mV toggelt mit +-500mV.
(siehe Bild)

Beides kann ich mit meinem Weltbild nicht in Einklang bringen.
- In der linken Messung würde ich nicht die 2.65V als DC Anteil 
erwarten, sondern eher den 1.2-800mV common voltage Anteil.
- In der rechten Messung hätte ich statt 0V (ohne Burst) -diff oder + 
diif erwartet (+ oder - 500mV), je nachdem ob 0 oder 1 getrieben wird in 
den Pausen.

Kann mir jemand bei der Aufklärung meines Problems helfen?
Vielen Dank!

Angehängte Dateien:

LVDS_question.png (18 KB)

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Falk B. (falk) 13.12.2021 15:48 #6909105

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Karl schrieb:

> Ich habe mich nun mit einem single-ended Messkopf (1MOhm, DC coupling)
> auf Messung begeben.

AUA! Der ist für HF untauglich! Nutze 10:1!

https://www.mikrocontroller.net/articles/Oszilloskop#Tastk%C3%B6pfe_richtig_benutzen

> - Ich verwende einen 100 Ohm Terminierungswiederstand am Ausgang des
> Treibers.

Der gehört an den Eingang des Empfängers. Siehe Wellenwiderstand.

> - Klemme ich die GND Klemme auf GND und Spitze an LVDS-,

NEIN! Das geht so einfach nicht! Damit schließt du den LVDS-Ausgang 
kurz!
Und selbst bei einem Oszilloskop mit Batteriebetrieb (potentialfrei) 
würde man das nicht so messen wollen!

> habe ich erst
> einen DC Pegel von 2.65V, dann kommt mein LVDS burst (common volatge
> irgendwas bei 800mV, +-500mV) und dann geht es wieder auf 2.65V zurück.

Merkwürdig.

> - Messe ich GND Klemme an LVDS- und Spitze an LVDS+, sehe ich ein
> differentielles Signal, was um 0mV toggelt mit +-500mV.
> (siehe Bild)

Da hast du Glück gehabt, weil deine Schaltung potentialfrei ist.

> Beides kann ich mit meinem Weltbild nicht in Einklang bringen.

Sieht in der Tat komisch aus. Könnte eine AC-Kopplung am Sender sein.

> - In der linken Messung würde ich nicht die 2.65V als DC Anteil
> erwarten, sondern eher den 1.2-800mV common voltage Anteil.
> - In der rechten Messung hätte ich statt 0V (ohne Burst) -diff oder +
> diif erwartet (+ oder - 500mV), je nachdem ob 0 oder 1 getrieben wird in
> den Pausen.

Möglicherweise geht der Treiber in den Pausen auf Tristate.
Du solltest auf jeden Fall NICHT die Masseklemme vom Oszi an ein Signal 
anklemmen, das geht meistens schief. Miss LVDS +/- normal gegen GND.

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Lothar M. (lkmiller) Moderator (Firma: Titel) 13.12.2021 15:57 #6909114

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Falk B. schrieb:
> Du solltest auf jeden Fall NICHT die Masseklemme vom Oszi an ein Signal
> anklemmen, das geht meistens schief.
Ich habe da früher(tm) mal unser Viertel für einen halben Tag 
telefonfrei gemacht, indem ich mit dem Oszi sowas ähnliches gemacht habe 
und den Falschen der beiden Telefondrähte an die Masseklemme gehalten 
habe. Ein kräftiger Blitz und eine verbrutzelte Masseklemme sagten mir, 
dass man da offenbar aufpassen muss.

Später lernte ich dann, dass das Stichwort "potentialfrei" bei solchen 
Aktionen ganz wichtig ist.

Karl schrieb:
> Ich habe mich nun mit einem single-ended Messkopf (1MOhm, DC coupling)
> auf Messung begeben.
Nimm zwei geeignete Tastköpfe, ein Zweikanaloszilloskop und die 
MATH-Funktion dieses Geräts.

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Karl Gast 13.12.2021 21:36 #6909455

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Hallo und Danke für die Antworten.
Auf die Idee mit den zwei Messpitzen bin ich dann auch gekommen.
Aber da CH1 - CH2 zwischen den Takt-bursts immer auf 2.65V gehen (IO 
Spannung des Senders), hat das LVDS am Ende immer quasi 0 mV Differenz. 
Keine Ahnung was der Empfänger dann daraus zaubert, wenn es ein 
unbestimmter Pegel/Zustand ist?

Lothar M. schrieb:
> Später lernte ich dann, dass das Stichwort "potentialfrei" bei solchen
> Aktionen ganz wichtig ist.

Da habe ich wirklich nicht nachgedacht und Glück gehabt!
Danke für den Hinweis!

Falk B. schrieb:
> Miss LVDS +/- normal gegen GND.

Genau das ist das Linke Bild...

Das rechte Bild entspricht übrigens der Ch1-Ch2 MATH Funktion.

Muss ich mal den Sender checken, wie es da aussieht zwecks Tristate oder 
AC...

Danke!