什么可以减少简单方波脉冲发生器上的过冲和振铃？

我建立了一个简单的基于RC和施密特触发器的方波脉冲发生器。在面包板上，由于跳线长度，面包板本身等原因，它具有一些明显的不良质量。

原理图和面包板版本：

并输出波形：

特别是，方波的上升沿有大量的过冲（超过500mV峰值约200mV）和振铃。通过物理触摸R1可以使情况变得更糟。请参阅修改以获取正确的信息。

在寻找解决方案时，我遇到了诸如缓冲和衰减RF电路之类的术语，以及超出业余爱好者薪资等级的事情。

Anindo在回答相关问题时建议，应使用50Ω电阻作为负载。我正在测量第一个施密特触发器（IC1D，在引脚2上）的输出。其余的触发器与220Ω电阻一起使用，可产生大约50Ω的阻抗，但在输出节点上得到的测量结果几乎相同。

这种快速脉冲发生器仅用于我自己的实验/教育，因此没有什么要紧的。如果我决定用它做一个焊接板，我可以做些什么来确保它比面包板表亲更好？

对于先前的屏幕截图和测量，我错误地处于交流耦合模式。这里还有一些屏幕，显示了IC的引脚1和2处的信号（输入三角波位于1，输出平方位于2）。它们现在是直流耦合的。探针始终在X10中，但示波器本身在X1中（全新示波器，哎呀！）。但是，过冲仍然很明显：在0-5V的输出上，过冲（由虚线的白色光标线显示）为2.36V。请注意，输入的过冲仅约为500mV。输入纹波是否是由于面包板上引脚1和2的接近引起的？

引脚1上的输入（通道2 /蓝色），引脚2上的输出（通道1 /黄色）：

带直流耦合的过冲测量值：

移去电阻器R2并在引脚4（IC1E输出）上进行测量与引脚2上的信号没有明显差异。

我应该提到W2AEW的原始教程/视频，我从那里获得了该电路的信息，但也有一些过冲之处，但程度不尽人意。他的电路焊接在板上，这可能会有很大帮助。

原作者的（W2AEW）波形（在节点OUT处）在5V上可能具有500mV：

原作者的焊接版本：

编辑2：

这是整体设置的图片，包括PSU和示波器的引线长度：

编辑3：

最后，示波器上的VCC（黄色）和OUT节点（蓝色）显示了一致的波动：

从添加到问题的新示波器迹线（特别是Vcc迹线）的外观来看，振铃似乎是由于使用点的电源调节不良而引起的-很可能不是台式电源输出。虽然台式电源的较短引线肯定会有助于减小引线电感，但当过渡如您所需要的那样陡峭时，这还不够。

• 在最靠近IC的供电轨上的面包板上增加一个大电容：以100 uF开始。
• 与原理图中所示的0.1 uF去耦电容器并联，并触摸施密特触发器电源引脚，添加一个10 uF电解电容器。
• 将上面所有3个电容器的引线修剪到最小，这仍将与面包板触点保持正接触。这些引线增加了您不需要的电感。
• 从正在读取的输出端向接地引脚增加一个负载，该负载应尽可能靠近输出引脚-220欧姆应该没问题，而且您还希望将引线修剪到最小。

• 如果您绝对必须避免超过几百毫伏的过冲/下冲，请在输出引脚到电源引脚和接地引脚之间添加小信号肖特基二极管，从而：
  

  

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

• 这将确保阻尼在振铃的上升沿和下降沿上的峰-由于振铃两端的峰会消耗过多的能量，因此也会对振铃的各自的谷/峰产生一定影响。二极管。
• 最后，面包板由于其结构的性质，会引入电容，电感和各种寄生耦合。即使是简单的穿孔板也会做得更好。简单的长引线加剧了这个问题，特别是在高频/尖锐过渡时，即使是简单的引线也是耦合和感应振铃的来源。

我将此作为答案，因为我认为评论中没有足够的空间。话虽如此，我提出的几点观点很可能是您遇到问题的原因：-

您是否正在使用x10示波器探头？引脚2的输出是什么样的-施密特触发器不会在引脚2形状不好的方波上全部在同一点触发-我可以在示波器轨迹中看到这一点的证据-它开始稳定然后再次发射。芯片与图片的去耦有些不稳定。

您是否在实际使用7414s-我建议使用74AC14以获得最佳速度-还要仔细检查这些设备可以提供的输出电流-特别是，在给定6k8负载和5个负载的情况下，某些设备可能无法从振荡器部分产生不错的输出功率输入。

如果您断开了一个220R电阻器的连接，然后将示波器直接挂在输出上（例如引脚4），它看起来像什么？

您正在使用什么Vcc-您说过冲是在500mV峰值之上的200mV-这似乎很奇怪-您确定所有逆变器都在开关。我希望从5V电源获得一个5V峰值，并在此之上出现任何过冲。

值得深思。

对于其他答案和评论，我专注于通过提供一些建议来降低过冲。

我做了以下事情：

• 缩短了往返面包板的引线，
• 调整后的探头补偿（一个略有补偿不足）

这样可将实测过冲从〜2.4V降低至1.8V（超过5V）。

但是，@ AndrejaKo的建议效果最大。我将尖端接地弹簧放在探头上并再次测量，这次仅看到680mV过冲。

在将此电路焊接到PCB之前，我当然不会期望更好。但这是对原始文件的重大改进。

测量引脚2上的方波输出：

带尖端弹簧的短接地路径：

这张照片看起来好像电阻器正在接触接地弹簧，但事实并非如此。

我不相信过冲确实曾经达到过实测的高水平（甚至实际上是在680mV时），但是应该归咎于不正确的测量方法。尽管如此，这无疑表明，试图测量高速事件确实需要注意诸如引线长度（阻抗），杂散电容和仔细分析之类的问题。

注意：我为照片的其他五个施密特触发器拆下了电阻；有/没有，结果基本相同。

您有电源问题。编辑3，显示VCC（黄色），OUT节点（蓝色）是吸烟枪。在VCC和电源轨之间增加电容，并尽可能靠近IC引脚。电容器引线目前太长。我将使用约100微法拉的电解电容，绕过.01微法拉的薄膜盖和小陶瓷，例如600 pF。将它们尽可能靠近销排列，如果可以的话，将最小的一根正确地插在销上。顺便说一句，许多音频放大器也显示同样的问题。您可以通过在VCC和地面之间连接扬声器进行测试，该扬声器与一个小的电容帽串联以阻止DC。您会在电源导轨上听到音乐。您的目标是减少或消除这种音乐。

在该电路起源的W2AEW的原始教程/视频中，艾伦（Alan）确实提到该电路实现了非常接近50欧姆的“输出**”阻抗。

您之前的帖子实际上回答了您自己的问题，但我怀疑您没有意识到您已经有了答案。

从您先前的文章中：“ Anindo在回答一个相关问题时建议，应该为负载使用50Ω电阻。我正在测量第一个施密特触发器（IC1D，引脚2）的输出。其余触发器与220Ω电阻产生大约50Ω的阻抗，但在输出节点上得到的测量结果几乎相同”

您的220欧姆电阻正在形成所发射能量的输出阻抗，而不是负载阻抗。然后，您需要将最终输出信号馈入相应的特性阻抗，以完全耗尽/消耗所发射的能量并防止反射。解决方案：只需添加50欧姆负载作为负载电阻，或者，如果您的示波器支持，只需使用示波器的50欧姆输入阻抗选择。也将有寄生电容/电感效应，但阻抗失配将是目前的主要因素。