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ノイズ対策について
- パルス発生器を製作しています。発振回路(TLC555)で発振させた500[kHz]の信号を増幅させていますが、リンギングを含んだ波形となっています。ノイズの原因としてGNDと電源ラインに重畳するノイズがあることを確認しました。
- タンタルコンデンサとセラミックコンデンサを追加しても効果はありませんでした。スイッチング電源の一次側にノイズフィルタを追加しても効果ありませんでした。また、配線の太さや配線の本数を変えても効果はありませんでした。
- ノイズ対策として何か良いアイデアや対策案はありますか？
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#3です。回路図が細かくて定数や説明文などが判読できませんが、中段の駆動能力が高過ぎるということはありませんでしょうか。 駆動能力が高過ぎればリンギングも電源ノイズも出易くなります。 インバータを5パラにしてさらにエミッタフォロワでバッファされていますので、次段のMOSは相当に高い駆動能力で駆動されていると思います。駆動する負荷の大きさにもよりますが、ゲートの波形が鈍って問題になっているのでなければ、バッファを1パラにするとかエミッタフォロワをやめるとか、さらにゲートに直列抵抗も入れて、もっと駆動能力を落とした方が良いように感じました。
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- tadys
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オシロスコープも正しく使わないと存在しない信号が見えてしまいますからね。 適切にパスコンが入っていて、グランドの配線も太く、配線も長いのでなければ、リンギングはプローブの使い方のせいでしょう。 立ち上がりの早い信号をアースリードの長いプローブで観測するとリンギングが見えます。 下記URLの図０．２、写真０．１を見てください。 写真０．１（ｂ）のようにアースリードを短くすると改善されると思います。 http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/40/40981/40981.pdf あるいは、こちらのヒント８にある様に抵抗を挿入しても良いでしょう。 http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5989-7894JAJP.pdf 電源ノイズが気になるのであれば、一時的に電池（９Vの電池006Pが良い）で動かして様子を見れば良いでしょう。 スイッチング電源からはノイズが出ている事はよくありますが、これもプローブの使い方がよくないと実際以上に大きく見えてしまいます。 プローブの先端と、プローブのアースをつないだ状態で回路のグランドとつなげてみてノイズが見えるのであれば、プローブの使い方が悪い証拠です。 パルス波形が乱れていないのであれば、取りあえずは電源ノイズの影響は大きくないと考えていいでしょう。 高速パルスを観測するには差動プローブを使用するのが良いのですが、高価です。 安いものでも￥４０万ぐらいします。 http://www2.tek.com/cmswpt/psdetails.lotr?ct=PS&ci=13502&cs=psu&lc=JA
お礼
ご回答頂きありがとうございました。早速確認してみます。私の質問内容が抽象的であったため補足しました。以上、よろしくお願いいたします。
＞実際にはかなりリンギングを含んだ波形となっています。 そうそう、無負荷状態で観測してませんか？ 無負荷だと配線中を信号の電気エネルギーが往復し、 ある周波数成分は電圧が増し、またある周波数成分は電圧が減り、 リンギングのような波形の原因になります。 適当な負荷をつなぎエネルギーを消費してやるとかなり改善します。 「そんな基本的な事くらい知ってらい」という事なら失礼しました。
お礼
ご回答頂きありがとうございました。早速確認してみます。私の質問内容が抽象的であったため補足しました。以上、よろしくお願いいたします。
- se223
- ベストアンサー率49% (49/100)
別の観点からですが、電源をスイッチングではなくドロッパーに変更できませんか、数100kHzのスイッチングノイズを計測している可能性は無いでしょか？出力と分けて考える必要があるかもしれません。 出力波形ですが、ロジック出力に数10Ω～数100Ωの直列抵抗を入れるとか最終的にフィルター効果を持たせるとオーバーシュートも小さく出来ます。但し立ち上がりもなまりますのでほどほどにですが。 コンデンサですが、もうちょっと小さい102,103あたりが効くかもしれません。 まずは信号レベルが何Ｖでそれに対してノイズがどのくらいの電圧で、周波数成分は・・・というコメントがあれば皆さん回答が出来ると思います。
お礼
ご指摘ありがとうございました。私の質問内容が抽象的であったため補足しました。以上、よろしくお願いいたします。
- el156
- ベストアンサー率52% (116/220)
オシロスコープのプローブ先端のグランドは何処に接続していますか？GNDのノイズは何処を基準に観察したのでしょうか。 プローブ先端のグランドは、DC的にはプローブのシールドを介してオシロスコープ本体と別のチャネルのプローブのグランドにも接続されてますが、高めの周波数の信号を見る場合は当該プローブ先端のグランドだけを信用する必要があります。プローブを2本使う場合は夫々にグランドを取らなくてはなりません。高周波ではグランドのルートが形成するインダクタンスが無視できないからです。オシロスコープのプローブ先端のグランドを使うことによって、高周波領域ではある程度差動プローブ的な働きをしてくれます。プローブ先端のグランドはできるだけ延長せず、又プローブを当てる信号との間のループ面積が小さくなるようにして測定してください。折角プローブ先端のグランドを使っても信号とグランドが形成するループ面積が広いと高周波ノイズを拾ってしまいます。 高周波でグランド全てを同電位にすることは不可能です。グランドのどの場所でリングングを無くそうとするのか、グランドのどの場所を基準に次段へ信号を伝えようとするのかを考えてみてください。500kHzの奇麗な方形波は難しくないと思います。
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ご回答頂きありがとうございました。私の質問内容が抽象的であったため補足しました。以上、よろしくお願いいたします。
- tance
- ベストアンサー率57% (402/704)
ノイズ対策というタイトルなのですが、質問内容は信号のリンギングを無くしたい ということのように読めます。 まず、「かなりのリンギング」というのをもう少し詳しく説明してください。 リンギングは500kHzのエッジで出ているのか、500kHzとは非同期なのか、が重要です。 前段のGNDに「かなりのノイズが重畳」とのことですが、このノイズはスパイク状 ですか？そして、これは500kHzに同期していますか？ スパイク状のノイズやリンギングを無くそうというのなら、オシロのプローブの 使い方から確認が必要です。（＃１の方の心配のとおり） また、トランジスタのアンプ部分も心配です。プッシュプルの貫通電流なんかが 流れていたらちょっとやそっとではスパイクノイズは無くせません。 スイッチング電源の出すノイズを気にされているようですが、その確認にはまず TLC555にリセットでもかけて発振を止めてみましょう。555のコンデンサをGNDに ショートするだけでも構いません。 メインの信号が無いときにどのくらいのノイズが乗っているのか、発振を再開すると それがどのくらい増えるのか・・・。このあたりから現象を把握するようにします。 いずれにしても、この手の信号品質を上げるのは結構大変です。上記のように 部分手的に動作を止めたりしながらノイズの元と拾う場所を突き止めます。 なお、信号のトランジェントで起きるリンギングは拾っているノイズではないので インダクタンスとキャパシタンスの共振が起きないようにすると無くなります。これも 言うのは簡単ですが、実行は大変です。
お礼
ご回答頂きありがとうございました。私の質問内容が抽象的であったため補足しました。以上、よろしくお願いいたします。
＞何か良い対策案 数値も波形の図もなく「かなり」とか書いてもねぇ。 現状どの程度なのか具体的な数字が一切ないのでは何とも。 「この程度なら普通」なレベルかも知れないし。 ＞可能な限り短くしています。 頑張ってるのはわかりますが、それで現在何センチなのか。 オシロスコープのGNDリードが長かった、なんてオチじゃないでしょうね。
お礼
ご指摘頂きありがとうございました。質問内容をより具体的に補足させて頂きました。
お礼
お礼が遅くなり申し訳ありません。試したところ完全には解決していませんが比較的良好になっています。ありがとうございました。