Basit bir kare dalga puls üretecinde aşımı ve zil sesini ne azaltabilir?

Basit bir RC ve Schmitt-tetikleyici tabanlı kare dalga puls üreteci yaptım. Breadboard'da, jumper uzunluğu, breadboard'un kendisi vb.Nedeniyle bazı belirgin istenmeyen özelliklere sahiptir.

Şematik ve breadboard versiyonu:

Ve dalga formu çıktısı:

Özellikle, kare dalganın yükselen kenarı önemli miktarda aşma (500mV tepe üzerinde yaklaşık 200mV) ve zil sesine sahiptir . Fiziksel olarak R1'e dokunarak daha da kötüleştirmek kolaydır. Doğru bilgi için düzenlemelere bakın.

Çözüm ararken, RF devreleri ve hobisi ücret notumun ötesindeki şeyler için snubbers ve nemlendirme gibi terimlerle karşılaştım .

Anindo, ilgili bir sorunun cevabında, bir kişinin yük için 50Ω direnç kullanması gerektiğini önerir . İlk Schmitt tetikleyicisinin (IC1D, pin 2'de) çıkışını ölçüyorum. Geri kalan tetikleyiciler yaklaşık 50Ω empedans oluşturmak için 220Ω dirençlerle kullanılır, ancak çıkış düğümünde neredeyse aynı sonuçları alırım.

Bu hızlı uçlu darbe üreteci tamamen kendi denemem / eğitimim için, bu yüzden kritik bir şey yok. Lehimli bir tahta yapmaya karar verirsem, breadboard kuzeninden daha iyi olmasını sağlamak için ne tür şeyler yapabilirim?

Yanlışlıkla önceki ekran görüntüleri ve ölçümler için AC bağlantılı moddaydım. Burada IC'nin 1 ve 2 numaralı pimlerindeki sinyali gösteren bazı ekranlar (1'de giriş üçgen dalgası, 2'de çıkış kare). Şimdi DC bağlı. Problar her zaman X10'daydı, ancak kapsamın kendisi X1'di (yepyeni kapsam, ayy!). Bununla birlikte, aşma hala önemlidir: 0-5V olan çıkışta, aşma (kesikli beyaz imleç çizgileriyle gösterilir) 2.36V'dir. Girişteki aşma değerinin sadece yaklaşık 500mV olduğunu unutmayın. Giriş dalgalanması, breadboard üzerindeki 1 ve 2 pimlerinin yakınlığından mı kaynaklanıyor?

Pim 1'de giriş (ch. 2 / mavi) ve pim 2'de çıkış (ch. 1 / sarı):

DC Kuplaj ile ölçülen aşırı yük:

Direnç R2'nin çıkarılması ve pim 4'te (IC1E çıkışı) ölçüm, pim 2'deki sinyalden fark edilebilir bir fark vermedi.

Ben bahsetmeliyiz W2AEW orjinal öğretici / Video Bu devre için bilgiyi nereden elde de ben derecede bazı aşmayı var fakat. Devresi muhtemelen çok yardımcı olan bir tahtada lehimlenmiştir.

Orijinal yazarın (W2AEW) dalga formu (OUT düğümünde) 5V üzerinde 500mV olabilir:

Orijinal yazarın lehimli sürümü:

Düzenleme 2:

Aşağıda, PSU'ya ve kapsama alanına giden kurşun uzunlukları içeren genel kurulumun bir resmi verilmiştir:

Düzenleme 3:

Ve son olarak, çakışan dalgalanmayı göstermek için kapsamdaki VCC (sarı) ve OUT düğümü (mavi):

Soruya eklenen yeni kapsam izlerinin, özellikle de Vcc izinin görünümünden, zil sesinin kullanım noktasında, muhtemelen tezgah besleme çıktısında değil , tedarikin zayıf regülasyonundan kaynaklandığı görülmektedir . Tezgah güç kaynağından daha kısa kablolar kesinlikle kablo endüktansını azaltarak yardımcı olurken, geçiş aradığınız kadar keskin olduğunda bu yeterli olmayacaktır.

• IC'ye en yakın besleme rayları boyunca breadboard'a ağır bir kondansatör ekleyin: 100 uF ile başlayın.
• Şemanızda gösterilen 0.1 uF dekuplaj kapasitörüne paralel olarak ve Schmitt Trigger besleme pimlerine dokunarak 10 uF elektrolitik kapasitör ekleyin.
• Yukarıdaki 3 kapasitörün hepsinin uçları, breadboard kontaklarıyla hala pozitif temas kuracak şekilde çıplak minimum seviyeye getirin. Bu olası satışlar, istemediğiniz endüktansı ekliyor.
• Okuduğunuz çıkıştan toprak pimine, çıkış pimine olabildiğince yakın bir yük ekleyin - 220 Ohm iyi olmalı ve yine elektrotların minimumda kesilmesini istiyorsunuz.

• Birkaç yüz miliVolt'un ötesinde aşma / aşımdan kesinlikle kaçınmanız gerekiyorsa, çıkış piminden hem besleme hem de toprak pimlerine küçük sinyal Schottky diyotları ekleyin, böylece:
  

  

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

• Bu, zil sesinin yükselen kenarındaki ve oluğunun zirvesinin sönümlenmesini sağlayacaktır - zirvelerin üzerinden geçen tepe noktalarının aşırı enerjisi nedeniyle, zil sesinin ilgili oluk / tepe noktası üzerinde de bir miktar etki olacaktır. diyotlar.
• Son olarak, breadboard, yapısının doğası gereği, kapasitans, endüktans ve her türlü parazit bağlantıyı tanıtır. Basit bir tahta bile daha iyisini yapar. Uzun uçlar, basit bir tel ucunun bile bir kuplaj ve endüktif zil kaynağı olduğu yüksek frekanslarda / keskin geçişlerde bu sorunu basitçe şiddetlendirir.

Bunu bir cevap olarak yazıyorum çünkü yorumlarda yeterli yer olacağını düşünmemiştim. Bunu söyledikten sonra, bahsettiğim noktaların birçoğu sorunlarınızın nedeni olabilir: -

Bir x10 kapsam probu mu kullanıyorsunuz? Pin 2'den gelen çıktı neye benziyor - schmitt tetikleyicileri, pin 2'den kötü şekilli bir kare dalga üzerinde aynı noktada tetiklenmeyecek - Kapsam izinde bunun kanıtlarını görebiliyorum - yerleşmeye başlıyor ve tekrar ateş ediyor. Resimden çip ayrılması biraz lapa lapa.

Aslında 7414s kullanıyor musunuz - 74AC14'ü en iyi hız için öneriyorum - ayrıca bu cihazların sağlayabileceği çıkış akımını iki kez kontrol edin - özellikle, bazı cihazlar 6k8 yük ve 5 diğer osilatör bölümünden iyi bir o / p üretmeyebilir girişleri.

220R dirençlerden birinin bağlantısını kesip kapsamı doğrudan çıkışa asarsanız (pin 4 diyelim) neye benziyor?

Hangi Vcc'yi kullanıyorsunuz - aşırı yükün 500mV tepe noktasının üstünde 200mV olduğunu söylüyorsunuz - bu garip görünüyor - tüm invertörlerin değiştiğinden emin misiniz? 5V'luk bir tedarikçiden bunun üzerinde herhangi bir aşma ile 5V'luk bir tepe görmeyi beklerdim.

Düşünce için yiyecek.

Diğer cevap ve yorumlara göre, sunulan önerilerin bir kısmını aşmayı azaltmaya odaklandım.

Aşağıdakileri yaptım:

• breadboard'a giden ve giden kabloları kısalttı,
• problarda ayarlanmış telafi (biri telafi altında az)

Bu, ölçülen aşımı ~ 2.4V'den 1.8V'a (5V üzerinde) düşürdü.

@ AndrejaKo'nun önerisi en büyük etkiye sahipti. Uç zemin yayını prob üzerine koydum ve tekrar ölçtüm, bu sefer sadece 680mV aşımı görüyorum.

Bu devre bir PCB'ye lehimlenene kadar, kesinlikle daha iyi beklemiyorum. Ancak bu orijinalden önemli bir gelişmedir.

Pin 2'de kare dalga çıkışının ölçülmesi:

Uç yaylı kısa toprak yolu:

Fotoğraf, direnç toprak yayına dokunuyormuş gibi görünmesini sağlıyor, ancak değil.

Aşırı aşımın gerçekten ölçülen kadar yüksek olduğuna (hatta gerçekten 680mV'de olduğuna) inanmıyorum, ancak yanlış ölçüm yöntemlerinin suçlanması. Başka bir şey yoksa, bu kesinlikle yüksek hızdaki olayları ölçmeye çalışmanın kurşun uzunluğu (empedans), kaçak kapasitans ve dikkatli analiz gibi şeylere dikkat gerektirdiğini kesin olarak göstermiştir.

Not: Fotoğraf için diğer beş Schmitt tetikleyicisine dirençleri çıkardım; sonuçlar temel olarak onlarla / onlarsız aynıydı.

Bir güç kaynağı sorununuz var. VCC'yi (sarı) ve OUT düğümünü (mavi) gösteren tütün 3'tür. VCC ve besleme rayı arasına IC pimlerine olabildiğince yakın kapasitans ekleyin. Kapasitör uçları şu anda çok uzun. .01 mikrofarad film başlığı ve 600 pF gibi küçük bir seramik ile baypas edilmiş yaklaşık 100 mikrofarad elektrolitik kullanacağım. Bunları pimlere olabildiğince yakın hizalayın ve mümkünse en küçük olanı pimlere yerleştirin. BTW, birçok ses amplifikatörü aynı sorunu görüntüler. DC'yi engellemek için küçük bir değer kapağıyla seri olarak VCC ile toprak arasında bir hoparlör bağlayarak bunları test edebilirsiniz. Tedarik raylarında müzik duyacaksınız. Amacınız bu müziği azaltmak veya ortadan kaldırmaktır.

W2AEW'nin bu devrenin geldiği orijinal öğretici / videoda Alan, devrenin 50 ohm "Çıkış **" empedansına oldukça yakın olduğunu belirtti.

Daha önceki yayınınız aslında kendi sorunuza cevap verdi ancak sanırım cevabın zaten olduğunu fark etmediniz.

Daha önceki yayından: "Anindo ilgili bir soruya yanıt olarak yük için 50Ω direnç kullanması gerektiğini önerir. İlk Schmitt tetikleyicisinin (IC1D, pin 2'de) çıkışını ölçüyorum. Kalan tetikleyiciler ile kullanılır 220Ω direnç yaklaşık 50Ω empedans oluşturmak için, ancak çıkış düğümünde neredeyse aynı sonuçları elde ediyorum "

220 ohm dirençleriniz başlatılan enerji için Çıkış empedansını oluşturuyor, yük empedansı değil. Daha sonra, başlatılan enerjiyi tamamen tüketmek / tüketmek ve yansımaları önlemek için bu son çıkış sinyalini ilgili bir karakteristik empedansa beslemeniz gerekiyordu. Çözüm: 50 ohm yükü bir yük direnci olarak ekleyin veya kapsamınız destekliyorsa, Scope'un 50 ohm giriş empedans seçimini kullanın. Parazitik kapasitans / endüktans etkileri de olacaktır, ancak şu anda empedans uyumsuzluğu baskın unsur olacaktır.