ข้ามไปยังเนื้อหา
TESA Open Knowledge

ออสซิลโลสโคปเบื้องต้น

เป้าหมาย

หัวข้อที่มีชื่อว่า “เป้าหมาย”

เมื่อจบบทเรียนนี้ คุณจะ

  1. ตั้ง timebase, volts/div และ trigger ให้เห็นสัญญาณนิ่งบนจอ
  2. อธิบายว่าทำไมสายกราวด์ของโพรบต้องต่อกับกราวด์ของวงจรและสั้นที่สุด
  3. อธิบายว่าออสซิลโลสโคปให้ข้อมูลอะไรที่ logic analyzer ให้ไม่ได้

ก่อนเริ่ม

หัวข้อที่มีชื่อว่า “ก่อนเริ่ม”
  • ออสซิลโลสโคป (แบบตั้งโต๊ะของห้องแล็บ หรือแบบต่อ USB ก็ได้) พร้อมโพรบแบบ 10× และสปริงกราวด์ (ground spring) ที่มากับโพรบ ถ้ามี
  • TESAIoT Dev Kit ที่ flash ตัวอย่าง QWA309 Header I/O Test ไว้ เราใช้ปุ่ม PWM Out เป็นแหล่งสัญญาณ
  • ถ้าใช้ Eva Kit ใช้ขาใดก็ได้ที่คุณสร้างสัญญาณสี่เหลี่ยมด้วยโปรแกรมของตัวเอง
  • อ่านหน้าแรก ๆ ของคู่มือเครื่องของคุณ หาแบนด์วิดท์ (MHz) อัตราสุ่มสูงสุด และตำแหน่งขั้วสัญญาณทดสอบสำหรับชดเชยโพรบ (probe compensation)

ความปลอดภัย ออสซิลโลสโคปแบบตั้งโต๊ะส่วนใหญ่ต่อปากคีบกราวด์ของโพรบเข้ากับขั้วสายดินของปลั๊กไฟโดยตรง ถ้าหนีบปากคีบกราวด์ไว้ที่จุดที่ไม่ใช่กราวด์ของวงจร จุดนั้นจะถูกลัดลงดินผ่านสายโพรบทันที หลักสูตรนี้วัดเฉพาะวงจรแรงดันต่ำที่กราวด์เดียวกับบอร์ด ห้ามใช้โพรบธรรมดาวัดวงจรไฟบ้านหรือวงจรที่กราวด์ลอย งานแบบนั้นต้องใช้โพรบแบบ differential และการฝึกเฉพาะ

ดูของจริงก่อน

หัวข้อที่มีชื่อว่า “ดูของจริงก่อน”

ต่อโพรบเข้าขา P13.3 ต่อกราวด์เข้า GND แล้วกดปุ่ม PWM Out โดยยังไม่ได้ตั้งอะไรเลย (หรือกด Auto Set ถ้าเครื่องมี) เป็นไปได้มากว่าภาพจะวิ่งไปมา เป็นเส้นตรง หรือเห็นแค่แถบเบลอ ๆ ทั้งที่สัญญาณจริงเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม 25 Hz ธรรมดา

ออสซิลโลสโคปไม่ได้ “รู้” ว่าเราอยากดูอะไร เราต้องบอกมันสามอย่าง ดูช่วงเวลากว้างแค่ไหน ดูแรงดันช่วงไหน และเริ่มวาดภาพเมื่อไร สามอย่างนี้คือเนื้อหาของบทนี้

แนวคิด

หัวข้อที่มีชื่อว่า “แนวคิด”

1. จอ ช่อง และสามปุ่มหลัก

หัวข้อที่มีชื่อว่า “1. จอ ช่อง และสามปุ่มหลัก”
0 V 3.3 V 10 ms/div · 1 V/div · trigger ↑ 1.65 V
จอออสซิลโลสโคปส่วนใหญ่แบ่ง 10 ช่องตามแกนเวลาและ 8 ช่องตามแกนแรงดัน ตัวอย่างนี้ตั้ง 10 ms/div จึงเห็นเวลาทั้งจอ 100 ms และคลื่นคาบเวลา 40 ms ได้ราวสองคาบเวลาครึ่ง

จอส่วนใหญ่แบ่ง 10 ช่องตามแนวนอน (เวลา) และ 8 ช่องตามแนวตั้ง (แรงดัน) คำว่า “div” คือหนึ่งช่องนั้น

timebase (s/div) เวลาหนึ่งช่องแนวนอน ทั้งจอเห็นเวลา 10 × s/div

อยากเห็นสัญญาณคาบเวลา 40 ms ราวสองถึงสามคาบเวลา → ต้องการเวลาทั้งจอราว 100 ms → 10 ms/div
อยากเห็นหนึ่งไบต์ UART 115200 (86.8 µs) ทั้งไบต์ → ต้องการราว 100 µs → 10 µs/div

ค่าที่เลือกได้มักเป็นชุด 1-2-5 (1, 2, 5, 10, 20, 50 …) ให้เลือกค่าที่เล็กที่สุดที่ยังเห็นสิ่งที่ต้องการครบ

volts/div (V/div) แรงดันหนึ่งช่องแนวตั้ง ตั้งให้สัญญาณสูงราวครึ่งถึงเกือบเต็มจอ

สัญญาณ 0 ถึง 3.3 V ที่ 1 V/div สูง 3.3 ช่อง ที่ 0.5 V/div สูง 6.6 ช่อง (ต้องเลื่อนเส้น 0 V ลงไปใกล้ขอบล่าง)

ตั้งค่า อัตราลดทอนของโพรบ ในเมนูช่องสัญญาณให้ตรงกับสวิตช์บนโพรบ (1× หรือ 10×) ถ้าไม่ตรง ตัวเลขบนจอจะผิดไปสิบเท่า

coupling แบบ DC แสดงแรงดันจริงทั้งหมด แบบ AC ตัดส่วนไฟตรงทิ้ง เหลือแต่ส่วนที่เปลี่ยน อยากดูแรงดันกระเพื่อม (ripple) เล็ก ๆ บนไฟ 3.3 V ให้ใช้ AC coupling กับ 20 mV/div เพราะถ้าใช้ DC coupling ที่ 20 mV/div เส้นจะหลุดออกนอกจอไปเลย

2. trigger: ทำให้ภาพนิ่ง

หัวข้อที่มีชื่อว่า “2. trigger: ทำให้ภาพนิ่ง”

ออสซิลโลสโคปวาดภาพซ้ำหลายครั้งต่อวินาที ถ้าแต่ละภาพเริ่มที่จุดต่างกันบนคลื่น ภาพจะวิ่ง trigger บอกให้ทุกภาพเริ่มที่จุดเดียวกัน

  • source ช่องที่ใช้ตัดสิน (ช่องที่มีสัญญาณ)
  • slope ขอบขาขึ้นหรือขาลง
  • level แรงดันที่ถือว่าเป็นจุดเริ่ม ต้องอยู่ ภายใน ช่วงที่สัญญาณแกว่ง กลางช่วงปลอดภัยที่สุด เช่น 1.65 V สำหรับลอจิก 3.3 V
  • mode
    • Auto วาดภาพเสมอแม้ไม่เจอ trigger เหมาะตอนหาสัญญาณครั้งแรก
    • Normal วาดใหม่เฉพาะเมื่อเจอ trigger ภาพล่าสุดค้างไว้เมื่อสัญญาณหยุด เหมาะกับสัญญาณที่มาเป็นช่วง ๆ อย่าง PWM Out ที่วิ่งแค่ราว 2 s
    • Single จับครั้งเดียวแล้วหยุด เหมาะกับเหตุการณ์ครั้งเดียว เช่น การเด้งของปุ่มตอนกดหนึ่งครั้ง

ถ้าภาพวิ่ง ให้ตรวจตามลำดับ source ถูกช่องไหม level อยู่ในช่วงสัญญาณไหม และ mode เหมาะกับลักษณะสัญญาณไหม

3. โพรบ กราวด์ และสิ่งที่ logic analyzer มองไม่เห็น

หัวข้อที่มีชื่อว่า “3. โพรบ กราวด์ และสิ่งที่ logic analyzer มองไม่เห็น”

โพรบ 10× ลดทอนสัญญาณสิบเท่า แลกกับความต้านทานขาเข้าสูง (โดยทั่วไป 10 MΩ) และความจุต่ำ (หลักสิบ pF) จึงรบกวนวงจรน้อยกว่าโพรบ 1× ก่อนใช้ต้อง ชดเชยโพรบ (compensation) ต่อโพรบเข้าขั้วสัญญาณทดสอบของเครื่อง (มักเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมราว 1 kHz) แล้วหมุนตัวปรับเล็ก ๆ บนโพรบจนยอดคลื่นแบนพอดี ไม่โด่งและไม่มน

สายกราวด์ต้องต่อกับกราวด์ของวงจร ปลายโพรบวัดแรงดันเทียบกับปากคีบกราวด์ และปากคีบกราวด์ของเครื่องตั้งโต๊ะต่อลงดินผ่านปลั๊กไฟ บอร์ดที่เสียบ USB กับคอมพิวเตอร์ที่เสียบปลั๊กสามขา กราวด์ของบอร์ดก็มักต่อลงดินด้วย หนีบปากคีบกราวด์ไว้ที่ขา 3V3 จึงเท่ากับเอาสายลัด 3V3 ลงกราวด์

สายกราวด์ต้องสั้น

board probe GND clip long ground lead = big loop board probe GND spring short ground spring = small loop
ซ้าย: สายกราวด์ยาวของโพรบกับปลายโพรบล้อมพื้นที่เป็นวงลูปใหญ่ ทำตัวเป็นตัวเหนี่ยวนำและเสาอากาศ ขวา: สปริงกราวด์สั้นแตะกราวด์ข้างจุดวัด ลูปเล็ก ภาพขอบสัญญาณจึงตรงกับของจริงมากกว่า

สายกราวด์ยาวของโพรบกับปลายโพรบล้อมเป็นวงลูป ลูปมีความเหนี่ยวนำ (กฎหยาบคือราว 1 nH ต่อความยาวสายหนึ่งมิลลิเมตร) และเข้าคู่กับความจุของโพรบกลายเป็นวงจรเรโซแนนซ์

f = 1 / (2π √(L × C))
สายกราวด์ 15 cm ≈ 150 nH กับโพรบ 15 pF → f = 1 / (2π √(150 nH × 15 pF)) ≈ 106 MHz
สปริงกราวด์ 1 cm ≈ 10 nH กับโพรบ 15 pF → f ≈ 411 MHz

ทุกขอบสัญญาณที่เร็วพอจะกระตุ้นวงนี้ให้สั่น เราจึงเห็นการสั่น (ringing) ราว 100 MHz ที่ขอบ ซึ่ง ไม่ได้อยู่บนบอร์ด แต่เกิดจากวิธีวัดของเราเอง สปริงกราวด์ดันความถี่นี้ขึ้นไปสูงกว่าแบนด์วิดท์ของเครื่องทั่วไป และลูปเล็กยังรับสัญญาณรบกวนจากรอบข้างได้น้อยกว่าด้วย

แบนด์วิดท์และเวลาขาขึ้น เครื่องแสดงขอบที่เร็วกว่าความสามารถของมันไม่ได้ กฎหยาบคือ t_r ≈ 0.35 / BW เครื่อง 100 MHz แสดงขอบได้เร็วสุดราว 3.5 ns ถ้าขอบจริงเร็ว 5 ns จะเห็นราว √(5² + 3.5²) = 6.1 ns

ออสซิลโลสโคปกับ logic analyzer

คำถาม เครื่องที่ตอบได้
แรงดันระดับ 1 จริงเป็นเท่าไร มีขอบเกิน (overshoot) หรือสั่นไหม ออสซิลโลสโคป
ขอบขาขึ้นของ I2C ช้าเพราะ pull-up ใหญ่ไปไหม ระดับ 0 ลงถึง V_OL ไหม ออสซิลโลสโคป
ไฟเลี้ยงกระเพื่อมเท่าไร มีหนามแหลมตอนโหลดสลับไหม ออสซิลโลสโคป
สัญญาณอนาล็อก เช่น แรงดันจากลูกบิดหรือเสียง ออสซิลโลสโคป
ลำดับเหตุการณ์ของ 8 ถึง 16 ขาพร้อมกัน นานหลายวินาที logic analyzer
ถอดรหัส I2C หรือ UART ยาว ๆ logic analyzer (เครื่องสโคปหลายรุ่นทำได้ แต่มักจับได้สั้นกว่า)

สองเครื่องจึงไม่ได้แทนกัน logic analyzer ตอบว่า “เกิดอะไรเมื่อไร” ส่วนออสซิลโลสโคปตอบว่า “สัญญาณหน้าตาเป็นอย่างไร”

ตัวอย่างสมบูรณ์

หัวข้อที่มีชื่อว่า “ตัวอย่างสมบูรณ์”

โจทย์ ตั้งเครื่องให้เห็นสัญญาณจากปุ่ม PWM Out (P13.3, 0 ถึง 3.3 V, ราว 25 Hz, วิ่งราว 2 s ต่อการกดหนึ่งครั้ง) นิ่ง แล้ววัดแรงดันและคาบเวลา

  1. โพรบ ตั้งสวิตช์ 10× ตั้งเมนูช่องเป็น 10× ชดเชยโพรบกับขั้วทดสอบก่อน
  2. ต่อ ปากคีบกราวด์ (หรือสปริงกราวด์) ที่ GND ของ header ใกล้ P13.3 ที่สุด ปลายโพรบที่ P13.3
  3. แนวตั้ง DC coupling, 1 V/div เลื่อนเส้น 0 V ไว้ที่ช่องที่สองจากล่าง สัญญาณจะสูง 3.3 ช่อง
  4. แนวนอน คาบเวลา 40 ms อยากเห็นราวสองคาบเวลาครึ่ง → 10 ms/div (ทั้งจอ 100 ms)
  5. trigger source ช่อง 1, ขาขึ้น, level 1.65 V, mode Normal เพราะสัญญาณมาเป็นช่วง
  6. กด PWM Out ภาพจะนิ่งระหว่างสัญญาณวิ่ง และค้างภาพสุดท้ายไว้หลังสัญญาณหยุด
  7. วัด ใช้ cursor หรือฟังก์ชันวัดอัตโนมัติ อ่านแรงดันสูงสุด (ควรใกล้แรงดัน 3V3 ที่วัดด้วยมัลติมิเตอร์) คาบเวลา และความถี่
  8. ซูมขอบ ตั้ง trigger เป็น Single เปลี่ยน timebase เป็นระดับนาโนวินาทีตามแบนด์วิดท์ของเครื่อง (เช่น 10 ns/div) กด PWM Out อีกครั้งแล้วดูหน้าตาของขอบขาขึ้นลูกแรก

ฝึกเติม

หัวข้อที่มีชื่อว่า “ฝึกเติม”
  1. อยากเห็นคลื่น 1 kHz อย่างน้อยสองคาบเวลาเต็มบนจอ 10 ช่อง ควรใช้ timebase เท่าไร (ใช้ชุด 1-2-5)
  2. สัญญาณ 0 ถึง 5 V อยากให้สูงอย่างน้อยครึ่งจอ (4 ช่อง) โดยไม่ล้นจอ 8 ช่อง ควรใช้ volts/div เท่าไร
  3. โพรบตั้งสวิตช์ไว้ที่ 10× แต่เมนูช่องของเครื่องตั้งไว้ 1× วัดสัญญาณ 3.3 V จะอ่านได้เท่าไร
  4. เครื่องแบนด์วิดท์ 50 MHz แสดงเวลาขาขึ้นได้เร็วสุดประมาณเท่าไร
  5. ลูปของสายกราวด์มีความเหนี่ยวนำ 100 nH โพรบมีความจุ 10 pF จะเห็นการสั่นที่ความถี่ประมาณเท่าไร
  6. จับคู่คำถามกับเครื่องมือ (ก) ถอดรหัส I2C ยาว 5 s (ข) SCL มีการสั่นหลังขอบขาลงไหม (ค) ไฟ 3V3 กระเพื่อมเท่าไร (ง) ขา 12 ขาของบัสขนานเปลี่ยนตามลำดับที่ควรไหม

เฉลย

หัวข้อที่มีชื่อว่า “เฉลย”
  1. สองคาบเวลาคือ 2 ms ต้องการ 0.2 ms ต่อช่องพอดี (ทั้งจอ 2 ms) ถ้าอยากมีที่ว่าง ใช้ 0.5 ms/div จะเห็น 5 คาบเวลา
  2. 1 V/div สัญญาณสูง 5 ช่อง (0.5 V/div จะสูง 10 ช่องล้นจอ ส่วน 2 V/div สูงแค่ 2.5 ช่อง)
  3. โพรบลดทอนสิบเท่าแต่เครื่องไม่ได้คูณกลับ จึงอ่านได้ราว 0.33 V
  4. 0.35 / 50 MHz = 7 ns
  5. f = 1 / (2π √(100 nH × 10 pF)) ≈ 159 MHz
  6. (ก) logic analyzer (ข) ออสซิลโลสโคป (ค) ออสซิลโลสโคป (AC coupling) (ง) logic analyzer

เช็กความเข้าใจ

หัวข้อที่มีชื่อว่า “เช็กความเข้าใจ”

ตอบคำถามใน quiz.yaml ให้ถูกอย่างน้อย 4 ใน 5 ข้อ

แล็บ

หัวข้อที่มีชื่อว่า “แล็บ”
  1. ชดเชยโพรบ ต่อโพรบเข้าขั้วทดสอบของเครื่อง ปรับจนยอดคลื่นแบนพอดี ถ่ายภาพจอไว้สามแบบ (ชดเชยน้อยไป พอดี มากไป)
  2. ภาพนิ่ง ทำตามตัวอย่างสมบูรณ์ข้อ 1 ถึง 7 จดค่าลงตาราง
  3. ทดลองให้ภาพวิ่ง ตั้ง level เป็น 5 V (เกินช่วงสัญญาณ) หรือเปลี่ยน source ไปช่องที่ไม่มีสัญญาณ ดูว่าเกิดอะไรขึ้นในโหมด Auto และ Normal แล้วตั้งกลับ
  4. กราวด์ยาวกับกราวด์สั้น ซูมขอบขาขึ้นในโหมด Single วัดครั้งแรกด้วยปากคีบกราวด์สายยาวที่มากับโพรบ แล้ววัดครั้งที่สองด้วยสปริงกราวด์ (หรือสายกราวด์ที่สั้นที่สุดที่ทำได้) แตะ GND ที่อยู่ติดกับขาที่วัด จดขนาดขอบเกิน (overshoot) และความถี่ของการสั่นทั้งสองแบบ
  5. คำนวณย้อน ใช้ความถี่ของการสั่นที่วัดได้กับความจุของโพรบจากคู่มือ หาความเหนี่ยวนำของลูปกราวด์ L = 1 / ((2π f)² × C) เช่น สั่นที่ 80 MHz กับโพรบ 15 pF ได้ L ≈ 264 nH แล้วเทียบกับความยาวสายกราวด์ของคุณด้วยกฎหยาบ 1 nH ต่อมิลลิเมตร ถ้าการสั่นเร็วเกินแบนด์วิดท์ของเครื่องจนมองไม่เห็น ให้จดไว้ว่าเครื่องของคุณแยกความต่างนี้ไม่ได้ และบอกว่าเพราะอะไร
  6. ไฟเลี้ยง วัดขา 3V3 ด้วย AC coupling, 20 mV/div, timebase 1 ms/div จดแรงดันกระเพื่อมยอดถึงยอด ลองเปิดและปิดตัวจำกัดแบนด์วิดท์ 20 MHz (ถ้าเครื่องมี) แล้วเทียบ
การวัด ค่าที่ได้
แรงดันระดับ 1 ของ P13.3
คาบเวลา และความถี่
overshoot กับสายกราวด์ยาว
overshoot กับกราวด์สั้น
ความถี่การสั่นกับสายกราวด์ยาว และ L ที่คำนวณได้
แรงดันกระเพื่อมของ 3V3 (ยอดถึงยอด)

ไปต่อ

หัวข้อที่มีชื่อว่า “ไปต่อ”

บทเรียนถัดไป วัด PWM เราจะใช้ทั้งออสซิลโลสโคปและ logic analyzer วัดคาบเวลาและ duty cycle แล้วเทียบกับค่าที่โปรแกรมสั่ง ว่าตรงกันจริงไหม

สะท้อนคิด

หัวข้อที่มีชื่อว่า “สะท้อนคิด”

ในข้อ 4 ของแล็บ ภาพแบบไหนที่คุณจะเชื่อว่าเป็นหน้าตาจริงของสัญญาณบนบอร์ด และคุณจะอธิบายเหตุผลกับคนที่ใช้แต่สายกราวด์ยาวอย่างไร

แหล่งอ้างอิง

หัวข้อที่มีชื่อว่า “แหล่งอ้างอิง”

คำถามทบทวน

ลองตอบเองก่อน แล้วค่อยเปิดดูเฉลย

  1. สัญญาณมีคาบเวลา 40 ms อยากเห็นราวสองถึงสามคาบเวลาบนจอที่มี 10 ช่องแนวนอน ควรตั้ง timebase เท่าไร (เป้าหมายข้อ 1)

    1. 1 ms/div
    2. 10 ms/div
    3. 100 ms/div
    4. 40 ms/div
    ดูเฉลย

    คำตอบ: B. 10 ms/div

    10 ms/div ทำให้ทั้งจอเห็น 100 ms คือ 2.5 คาบเวลา ที่ 1 ms/div เห็นแค่ 10 ms ไม่ถึงคาบเวลาเดียว ที่ 100 ms/div เห็น 25 คาบเวลาจนแน่นเกินไป

  2. ภาพของสัญญาณลอจิก 0 ถึง 3.3 V วิ่งไปมาไม่นิ่ง ขณะที่ตั้ง trigger level ไว้ที่ 5 V ควรแก้อย่างไร (เป้าหมายข้อ 1)

    1. เพิ่ม volts/div
    2. ตั้ง trigger level ให้อยู่ในช่วงที่สัญญาณแกว่ง เช่น 1.65 V
    3. เปลี่ยนเป็น AC coupling
    4. เปลี่ยนโพรบเป็น 1×
    ดูเฉลย

    คำตอบ: B. ตั้ง trigger level ให้อยู่ในช่วงที่สัญญาณแกว่ง เช่น 1.65 V

    สัญญาณไม่เคยข้าม 5 V เงื่อนไข trigger จึงไม่เคยเป็นจริง ในโหมด Auto เครื่องวาดภาพไปเรื่อย ๆ โดยไม่มีจุดเริ่มร่วมกัน ภาพจึงวิ่ง ตั้ง level กลางช่วงสัญญาณแล้วภาพจะนิ่ง

  3. ทำไมห้ามหนีบปากคีบกราวด์ของโพรบออสซิลโลสโคปตั้งโต๊ะไว้ที่ขา 3V3 ของบอร์ดที่เสียบ USB กับคอมพิวเตอร์ (เป้าหมายข้อ 2)

    1. เพราะจะอ่านค่าติดลบ
    2. เพราะปากคีบกราวด์ต่อลงดินผ่านปลั๊กไฟ และกราวด์ของบอร์ดก็มักต่อลงดินผ่านคอมพิวเตอร์ จึงเท่ากับลัดวงจร 3V3 ลงกราวด์
    3. เพราะโพรบ 10× รับแรงดัน 3.3 V ไม่ได้
    4. ไม่มีปัญหา ถ้าตั้ง AC coupling
    ดูเฉลย

    คำตอบ: B. เพราะปากคีบกราวด์ต่อลงดินผ่านปลั๊กไฟ และกราวด์ของบอร์ดก็มักต่อลงดินผ่านคอมพิวเตอร์ จึงเท่ากับลัดวงจร 3V3 ลงกราวด์

    ปากคีบกราวด์ไม่ได้ลอย มันต่อกับสายดินของเครื่อง ถ้ากราวด์ของบอร์ดต่อลงดินด้วย ปากคีบที่ขา 3V3 คือสายลัดวงจร ต้องหนีบที่กราวด์ของวงจรเท่านั้น

  4. วัดขอบสัญญาณเร็วด้วยสายกราวด์ยาว 15 cm แล้วเห็นการสั่นราว 100 MHz ที่ขอบ สาเหตุที่น่าจะเป็นที่สุดคืออะไร (เป้าหมายข้อ 2)

    1. บอร์ดมีสัญญาณรบกวนความถี่วิทยุ
    2. ความเหนี่ยวนำของลูปสายกราวด์ร่วมกับความจุของโพรบเกิดเรโซแนนซ์ ซึ่งเป็นผลจากวิธีวัด
    3. โพรบชำรุด
    4. timebase ตั้งเร็วเกินไป
    ดูเฉลย

    คำตอบ: B. ความเหนี่ยวนำของลูปสายกราวด์ร่วมกับความจุของโพรบเกิดเรโซแนนซ์ ซึ่งเป็นผลจากวิธีวัด

    สายกราวด์ 15 cm มีความเหนี่ยวนำราว 150 nH กับโพรบราว 15 pF เรโซแนนซ์ราว 106 MHz ใช้สปริงกราวด์สั้นแล้ววัดซ้ำ ถ้าการสั่นหายไปก็เป็นผลจากวิธีวัด

  5. ข้อใดคือข้อมูลที่ออสซิลโลสโคปให้ได้ แต่ logic analyzer ทั่วไปให้ไม่ได้ (เลือกได้มากกว่าหนึ่งข้อ) (เป้าหมายข้อ 3)

    1. แรงดันจริงของระดับ 1 และระดับ 0
    2. ขอบเกิน (overshoot) และการสั่นที่ขอบ
    3. ลำดับการเปลี่ยนของ 16 ขาพร้อมกันนานหลายวินาที
    4. ขอบขาขึ้นที่ช้าเพราะ pull-up ของ I2C ใหญ่เกินไป
    ดูเฉลย

    คำตอบ: A. แรงดันจริงของระดับ 1 และระดับ 0 · B. ขอบเกิน (overshoot) และการสั่นที่ขอบ · D. ขอบขาขึ้นที่ช้าเพราะ pull-up ของ I2C ใหญ่เกินไป

    logic analyzer เก็บแค่ว่าสูงหรือต่ำกว่าเกณฑ์ จึงไม่เห็นแรงดันจริงหรือรูปร่างของขอบ ส่วนการดูหลายขาพร้อมกันนาน ๆ เป็นจุดแข็งของ logic analyzer

อ้างอิงบทเรียนนี้

ถ้านำบทเรียนนี้ไปสอน ทำสไลด์ หรือทำเอกสารต่อ ให้อ้างอิงด้วยข้อความนี้ ถ้าดัดแปลงเนื้อหา ให้เติม (ดัดแปลง)ต่อท้ายชื่อบทเรียน

"ออสซิลโลสโคปเบื้องต้น" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

ข้อความอ้างอิงภาษาอังกฤษ: "Oscilloscope basics" from TESA Open Knowledge by the Thai Embedded Systems Association (TESA), https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program, licensed under CC BY-NC 4.0

ลิงก์บทเรียน: https://tesaiot.github.io/tesa-qualification-program/courses/electronics-and-instruments/m05-oscilloscope/l01-scope-basics/

วิธีอ้างอิง TESA ฉบับเต็ม

TESA Open Knowledge · © 2026 สมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA) · CC BY-NC 4.0

เนื้อหาเผยแพร่ภายใต้ CC BY-NC 4.0 นำไปใช้ต่อในงานที่ไม่ใช่เพื่อการค้าได้ โปรดอ้างอิงสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA) ทุกครั้ง · วิธีอ้างอิง TESA