PWMの波形の整形方法

現在,PICのPWMを使用して25kHzの方形波を出力しようとしています．
出力した波形をオシロスコープで見てみると，添付画像のように，
立ち上がりと下がりにノイズのようなものが見られます．

一般的に，どのような回路を作成すれば，きれいな方形波になりますでしょうか?

No.1 ベストアンサー 回答者： tsunji 回答日時： 2013/02/01 09:26

全然気にしなくても問題ないレベルですけどね。

出力回路がわかりませんが、セラコンを信号線とGND間に付けてみれば？
容量は、波形を見ながら100pぐらいから。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます．
100pのセラコンを入れたらだいぶきれいになりました!

お礼日時：2013/02/01 19:55

No.3 回答者： inara1 回答日時： 2013/02/01 11:18

これはリンギングですね。

(1)　オシロスコープのプローブの位相補償が過補償になっている
(2)　観測している場所の信号ラインが長い
(3)　GNDラインにノイズが乗っている
が原因と思われます。この程度なら、デジタル回路では誤動作しませんが、気持ち悪いときは以下の対策を施してみてください。

(1)　オシロスコープについている矩形波出力端子にプローブを接続したとき、ここ（http://www.yokogawa.com/jp-ymi/tm/TI/keimame/wav …）の「位相補正の必要性 」の真ん中の波形のように、上と下が尖ったようになっていたら、プローブにある位相調整トリマを回して、左側の波形のようになるように調整します。

(2)　プローブの観測点が、PICマイコンの出力から離れていると（プリント基板や配線パターンで遠くまで引き出されたところで波形を見ると）、配線のインダクタンスとプローブの入力容量による共振が起こり、そのような波形になることがあります。観測点（プローブを当てる場所）はPICマイコンの出力端子の近くにしてください。

(3)　プローブのGND（みのむしクリップがついているリード線）の接続位置が適切でないとそのような波形になります。プローブのGNDの接続点を、PICマイコンのGND端子の近くに接続してください。回路のGNDパターンには、信号の立上がりと立下り時に大きな電流が流れるので、GNDパターンが貧弱だと、GND端子から遠い位置でスイッチングノイズが乗りやすくなります。GNDリードを使わず、ここ（http://www.yokogawa.com/jp-ymi/tm/TI/keimame/wav …）の「グランドのとりかた」にあるように、プローブの先端部を外して、アースアタッチメントをつけて観測すると、GNDリードのループの影響（電磁誘導によるノイズ）を少なくできます。

(1)～(3)をやっても改善されないときは、波形の観測点とプローブとの間に100Ω程度の抵抗（ダンピング抵抗）をつけてみてください。

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2013/02/01 10:57

回路が示されてませんが、多分負荷はつながれてない状態でオシロで測定されてると思います。

そういう場合だと、配線のインダクタンス成分（100nHくらいか？）とオシロのプローブの入力容量（３０ｐF程度か？）による過渡現象と思われます。オシロのDC抵抗は１MΩ程度ですから、DC的にはオープン状態。

　オシロのプローブの先端と被測定箇所の間に１ｋΩ程度の抵抗を挿入してやればオーバーシュートとアンダーシュートはなくなると思います。

　ただ実際にPWM出力を利用する時は負荷が接続されますので、その場合はオーバーシュート／アンダーシュートの出方も変わります。また、その量も少なくなる傾向だと思いますが気になる場合はPWM出力と負荷のインピーダンス整合をとってやれば大丈夫です。