Điều gì có thể làm giảm quá mức và đổ chuông trên một máy phát xung sóng vuông đơn giản?

Tôi đã chế tạo một máy phát xung sóng vuông dựa trên bộ kích hoạt RC và Schmitt đơn giản. Trên bảng điều khiển, nó có một số phẩm chất không mong muốn rõ ràng do chiều dài nhảy, bản thân bánh mì, v.v.

Phiên bản sơ đồ và Breadboard:

Và đầu ra dạng sóng:

Đặc biệt, cạnh tăng của sóng vuông có số lượng vượt quá đáng kể (khoảng 200mV trên đỉnh 500mV) và đổ chuông. Thật dễ dàng để làm cho nó tồi tệ hơn, bằng cách chạm vào vật lý R1. Xem các chỉnh sửa để biết thông tin chính xác.

Khi tìm kiếm các giải pháp, tôi đã gặp phải các thuật ngữ như snubbers và nản chí cho các mạch RF và những thứ vượt quá mức lương sở thích của tôi .

Anindo gợi ý trong câu trả lời cho một câu hỏi liên quan rằng người ta nên sử dụng điện trở 50Ω cho tải. Tôi đang đo đầu ra từ bộ kích hoạt Schmitt đầu tiên (IC1D, ở chân 2). Các kích hoạt còn lại được sử dụng với điện trở 220Ω để tạo trở kháng xấp xỉ 50Ω, nhưng tôi nhận được kết quả gần như giống hệt nhau ở nút đầu ra.

Bộ tạo xung cạnh nhanh này hoàn toàn dành cho thử nghiệm / giáo dục của riêng tôi, vì vậy không có gì quan trọng về nó. Nếu tôi quyết định làm một bảng hàn của nó, tôi có thể làm gì để đảm bảo nó tốt hơn so với anh em họ của nó?

Tôi đã nhầm ở chế độ ghép AC cho các ảnh chụp màn hình và các phép đo trước đó. Dưới đây là một số màn hình hiển thị tín hiệu ở chân 1 và 2 của IC (sóng tam giác đầu vào trên 1, hình vuông đầu ra trên 2). Bây giờ họ được ghép nối DC. Các đầu dò luôn ở trong X10 nhưng bản thân phạm vi là ở X1 (phạm vi hoàn toàn mới, rất tiếc!). Tuy nhiên, phần vượt quá vẫn còn đáng kể: trên đầu ra là 0-5V, phần vượt quá (được hiển thị bằng các đường con trỏ trắng nét đứt) là 2,36V. Lưu ý rằng phần vượt quá trên đầu vào chỉ khoảng 500mV. Là gợn đầu vào do sự gần gũi của chân 1 và 2 trên bảng điều khiển?

Đầu vào (ch. 2 / blue) trên chân 1 và đầu ra (ch. 1 / yellow) trên chân 2:

Overshoot đo w / DC Coupling:

Việc loại bỏ điện trở R2 và đo ở chân 4 (đầu ra IC1E) không mang lại bất kỳ sự khác biệt đáng chú ý nào từ tín hiệu ở chân 2.

Tôi nên đề cập rằng hướng dẫn / video gốc của W2AEW từ nơi tôi nhận được thông tin cho mạch này cũng có một số phần vượt quá, nhưng không đến mức độ tôi có. Mạch của anh ta được hàn trên một bảng có thể giúp rất nhiều.

Dạng sóng của tác giả gốc (W2AEW) (tại nút OUT) với khoảng 500mV trên 5V:

Phiên bản hàn của tác giả gốc:

Chỉnh sửa 2:

Dưới đây là hình ảnh của thiết lập tổng thể bao gồm độ dài dẫn đến PSU và phạm vi:

Chỉnh sửa 3:

Và cuối cùng, VCC (màu vàng) và nút OUT (màu xanh) trên phạm vi để hiển thị gợn trùng khớp:

Từ vẻ ngoài của các dấu vết phạm vi mới được thêm vào câu hỏi, cụ thể là dấu vết Vcc, có vẻ như tiếng chuông có nguồn gốc từ quy định kém về nguồn cung tại điểm sử dụng - rất có thể không phải ở đầu ra cung cấp băng ghế dự bị. Mặc dù các dây dẫn ngắn hơn từ nguồn cung cấp năng lượng chắc chắn sẽ giúp ích bằng cách giảm độ tự cảm của chì, nhưng điều đó sẽ không đủ khi quá trình chuyển đổi sắc nét như bạn đang tìm kiếm.

• Thêm một tụ điện khổng lồ trên bảng mạch trên đường ray cung cấp, gần nhất với IC: Bắt đầu với 100 uF.
• Song song với tụ tách rời 0,1 uF được hiển thị trong sơ đồ của bạn và chạm vào các chân cung cấp Kích hoạt Schmitt, thêm một tụ điện điện phân 10 uF.
• Cắt dây dẫn của cả 3 tụ điện ở trên đến mức tối thiểu mà vẫn sẽ tiếp xúc tích cực với các tiếp điểm trên bảng mạch. Những khách hàng tiềm năng đang thêm độ tự cảm mà bạn không muốn.
• Thêm một tải từ đầu ra mà bạn đang đọc vào chân tiếp đất, càng gần chân đầu ra càng tốt - 220 Ohms sẽ ổn, và một lần nữa bạn muốn khách hàng tiềm năng cắt giảm đến mức tối thiểu.

• Nếu bạn tuyệt đối phải tránh vượt quá / dưới mức vượt quá vài trăm milliVolts, hãy thêm các điốt Schottky tín hiệu nhỏ từ chân đầu ra vào cả hai chân cung cấp và chân đất, do đó:
  

  

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

• Điều này sẽ đảm bảo rằng đỉnh trên cạnh tăng và máng trên mép rơi của vòng được làm ẩm - sẽ có một số ảnh hưởng đến máng / đỉnh tương ứng của vòng do năng lượng dư thừa của các đỉnh bị tiêu tán trên điốt.
• Cuối cùng, Breadboard, do tính chất của cấu trúc của nó, giới thiệu điện dung, độ tự cảm và tất cả các loại khớp nối ký sinh. Ngay cả một bảng hoàn hảo đơn giản sẽ làm tốt hơn. Các dây dẫn dài đơn giản làm trầm trọng thêm vấn đề này, đặc biệt là ở các tần số cao / chuyển tiếp sắc nét, trong đó ngay cả một dây dẫn đơn giản cũng là một nguồn của khớp nối và chuông cảm ứng.

Tôi đang viết đây là một câu trả lời vì tôi không nghĩ sẽ có đủ chỗ trong các bình luận. Phải nói rằng, có khả năng một số điểm tôi đưa ra có thể là nguyên nhân gây ra sự cố của bạn: -

Bạn đang sử dụng đầu dò phạm vi x10? Đầu ra từ chân 2 trông như thế nào - các trình kích hoạt schmitt sẽ không kích hoạt tất cả tại cùng một điểm trên một squarewave có hình dạng xấu từ chân 2 - Tôi có thể thấy bằng chứng về điều này trong dấu vết phạm vi - nó bắt đầu lắng xuống rồi lại bắn đi. Chip tách từ hình ảnh là một chút flakes.

Bạn có thực sự đang sử dụng 7414 không - Tôi muốn giới thiệu 74AC14 để có tốc độ tốt nhất - cũng kiểm tra kỹ dòng điện đầu ra mà các thiết bị này có thể cung cấp - đặc biệt, một số thiết bị có thể không tạo ra o / p từ phần dao động được tải 6k8 và 5 thiết bị khác đầu vào.

Nếu bạn ngắt kết nối một trong các điện trở 220R và treo phạm vi trực tiếp lên đầu ra (giả sử chân 4) thì nó trông như thế nào?

Bạn đang sử dụng Vcc gì - bạn nói rằng phần vượt quá là 200mV trên đỉnh 500mV - điều này có vẻ lạ - bạn có chắc chắn tất cả các bộ biến tần đang chuyển đổi. Từ nguồn cung cấp 5V, tôi hy vọng sẽ thấy đỉnh 5V với bất kỳ độ vọt lố nào trên đỉnh này.

Thức ăn cho ý nghĩ.

Theo các câu trả lời và nhận xét khác, tôi tập trung vào việc đưa phần vượt quá với một số đề xuất được cung cấp.

Tôi đã làm như sau:

• rút ngắn các khách hàng tiềm năng đi đến và từ bảng điều khiển,
• điều chỉnh bù trên các đầu dò (một phần được bù nhẹ)

Điều này đã giảm quá mức đo được từ ~ 2.4V xuống 1.8V (trên 5V).

Tuy nhiên, đề nghị của AndrejaKo có tác dụng lớn nhất. Tôi đặt lò xo tiếp đất trên đầu dò và đo lại, lần này chỉ thấy độ vọt lố 680mV.

Cho đến khi mạch này được hàn vào PCB, tôi chắc chắn không mong đợi tốt hơn nhiều. Nhưng đây là một cải tiến đáng kể từ bản gốc.

Đo đầu ra sóng vuông ở chân 2:

Con đường đất ngắn với đầu mùa xuân:

Bức ảnh làm cho nó trông như thể điện trở chạm vào lò xo trên mặt đất, nhưng thực tế không phải vậy.

Tôi không tin rằng độ vọt lố đã thực sự cao đến mức được đo (hoặc thậm chí là thực sự ở mức 680mV), nhưng các phương pháp đo không phù hợp đã bị đổ lỗi. Nếu không có gì khác, điều này đã chỉ ra một cách dứt khoát rằng cố gắng đo các sự kiện tốc độ cao thực sự đòi hỏi phải chú ý đến những thứ như chiều dài dây dẫn (trở kháng), điện dung đi lạc và phân tích cẩn thận.

Lưu ý: Tôi đã loại bỏ các điện trở cho năm bộ kích hoạt khác của Schmitt cho ảnh; kết quả về cơ bản là giống nhau với / không có chúng.

Bạn có một vấn đề cung cấp điện. Chỉnh sửa 3, hiển thị VCC (màu vàng) và nút OUT (màu xanh) là súng hút thuốc. Thêm điện dung giữa VCC và đường ray cung cấp, càng gần càng tốt với các chân IC. Tụ dẫn hiện tại quá dài. Tôi sẽ sử dụng khoảng 100 microfarad điện phân, bỏ qua với một nắp phim 0,01 microfarad và một gốm nhỏ, nói 600 pF. Xếp những thứ này càng gần càng tốt với các chân và hạ cánh nhỏ nhất ngay trên các chân nếu bạn có thể. BTW, nhiều ampe âm thanh hiển thị cùng một vấn đề. Bạn có thể kiểm tra chúng bằng cách kết nối một loa giữa VCC và mặt đất, nối tiếp với một nắp giá trị nhỏ để chặn DC. Bạn sẽ nghe nhạc trên đường ray cung cấp. Mục tiêu của bạn là giảm hoặc loại bỏ âm nhạc này.

Trong hướng dẫn / video ban đầu của W2AEW từ nơi mạch này xuất hiện, Alan có đề cập rằng mạch đạt được khá gần với trở kháng "Đầu ra **" 50 ohm.

Bài viết trước đó của bạn thực sự đã trả lời câu hỏi của riêng bạn nhưng tôi nghi ngờ bạn không nhận ra rằng bạn đã có câu trả lời.

Từ bài viết trước của bạn: "Anindo gợi ý trong câu trả lời cho một câu hỏi liên quan rằng người ta nên sử dụng điện trở 50 for cho tải. Tôi đang đo đầu ra từ bộ kích hoạt Schmitt đầu tiên (IC1D, ở chân 2). Các bộ kích hoạt còn lại được sử dụng với Điện trở 220Ω để tạo trở kháng xấp xỉ 50Ω, nhưng tôi nhận được kết quả gần như giống hệt nhau ở nút đầu ra "

Các điện trở 220 ohm của bạn đang hình thành trở kháng đầu ra cho năng lượng phóng, chúng không phải là trở kháng tải. Sau đó, bạn cần đưa tín hiệu đầu ra cuối cùng đó vào trở kháng đặc tính tương ứng để làm cạn kiệt hoàn toàn / tiêu thụ năng lượng phóng và ngăn chặn phản xạ. Giải pháp: Chỉ cần thêm tải 50 ohm làm điện trở tải hoặc, nếu phạm vi của bạn hỗ trợ nó, chỉ cần sử dụng lựa chọn trở kháng đầu vào 50 ohm của Phạm vi. Cũng sẽ có các hiệu ứng điện dung / điện cảm ký sinh nhưng sự không khớp trở kháng sẽ là yếu tố chi phối hiện nay.