Comment puis-je me débarrasser des interférences entre deux signaux dans ce circuit de synchronisation?

Aug 19 2020

J'ai conçu un petit circuit pour réaliser l'objectif fonctionnel suivant, comme illustré ci-dessous. Le circuit prend un signal PWM comme entrée d'un microcontrôleur et produit deux impulsions plus petites (idéalement entre 0,5 \$\mu\$s et 10 \$\mu\$s) - En pratique, je peux atteindre un minimum de 1 \$\mu\$s. Les largeurs d'impulsion et le retard entre les deux impulsions sont réglables via des potentiomètres de sorte que TA, TD et TB soient réglables indépendamment.

J'ai initialement conçu ce circuit autour de 555 minuteries, mais je me suis vite rendu compte que ce choix de circuit intégré était mauvais car la largeur d'impulsion minimale que je pouvais obtenir était d'environ 7 \$\mu\$s. J'ai maintenant conçu le circuit en utilisant le DM74LS123 comme indiqué ci-dessous:

Le circuit ci-dessus est basé sur le circuit de retard dans cette note d'application (page 14). Il utilise deux CI, seule la première moitié étant utilisée sur le premier CI.

J'ai construit le circuit sur veroboard. Ci-dessous, le signal d'entrée PWM (en haut) et la première impulsion de sortie du circuit intégré d'horloge en dessous sur le canal 2 étiqueté «impulsion 1» dans le schéma ci-dessus.

La première impulsion de sortie (largeur autour de 13 \$\mu\$s) s'affiche par rapport au front montant de l'impulsion PWM:

Enfin, la première impulsion de sortie et la seconde impulsion de sortie sont représentées respectivement en haut et en bas. Au front montant de l'impulsion 1, il y a un petit pic sur le deuxième canal ainsi qu'un pic plus grand où le front descendant de l'impulsion 1 est sur le deuxième canal. Il y a aussi des pointes sur les fronts d'impulsion. J'ai mis en évidence ces «régions problématiques» en rouge ci-dessous. Habituellement, ce ne serait pas un problème, mais ces impulsions sont introduites dans un circuit en pont en H et utilisées pour commuter des tensions élevées (je soupçonne que ces impulsions peuvent être trop petites pour conduire des tensions aussi importantes mais c'est une autre histoire) et j'ai donc besoin les impulsions doivent être aussi carrées que possible et passer de bas en haut sans aucun pic avant les fronts montants. L'utilisation de la deuxième impulsion de ce circuit de synchronisation dans mon pont en H amplifie ce pic avant le front montant. Ceci n'est pas souhaitable pour mon application car j'essaie d'utiliser deux petites impulsions haute tension consécutives pour fléchir un buzzer piézo dans un sens puis dans un autre. Cette petite impulsion avant le front montant peut faire fléchir le buzzer dans un sens, revenir à sa position nominale puis fléchir à nouveau plus fortement ce que je ne veux pas:

Mes questions:

  • Quelle pourrait être la cause de ces petits pics avant les fronts montants?
  • Comment puis-je supprimer ces pointes et rendre ces impulsions aussi carrées que possible? (Schmitt peut-être déclencher?)

Éditer

Un utilisateur a suggéré de surveiller les rails d'alimentation. Ci-dessous se trouve le rail 5V sur le canal 1 et sur le canal 2 la deuxième impulsion de sortie de la minuterie. Il ressemble au rail + 5V culmine et plonge considérablement (près de 1V par rapport à 5V nominal) au front descendant de la deuxième impulsion. Sur le veroboard, j'ai déjà deux bouchons de 0,1 uF de la broche VCC de chacune des puces à la terre. Ce sont des condensateurs en céramique. La fiche technique de ce CI indique:

Le câblage VCC et de mise à la terre doit être conforme aux bonnes normes et pratiques de haute fréquence afin que les transitoires de commutation sur le VCC et les fils de retour à la terre ne provoquent pas d'interaction entre les signaux uniques. Un condensateur de dérivation de 0,01 mF à 0,10 mF (disque céramique ou monolithique) de VCC à la terre est nécessaire sur chaque appareil. En outre, le condensateur de dérivation doit être situé aussi près de la broche VCC que l'espace le permet

  • J'ai essayé de changer les bouchons de 0,01 uF que j'avais là-dedans à 100 uF, mais cela ne faisait aucune différence pour les pointes.

Réponses

1 Blargian Aug 20 2020 at 00:18

À la fin, j'ai pris les signaux inversés que j'utilisais pour l'impulsion 1 et l'impulsion 2 et les ai introduits dans un déclencheur schmitt qui les a bien nettoyés. Ainsi, la première impulsion entre dans un déclencheur schmitt, puis de nouveau dans le deuxième circuit intégré de minuterie et la sortie de la seconde va au déclencheur schmitt.

Avant :

Après