Как удалить неквадратный шум из генератора Пирса?

Генератор Pierce XTAL представляет собой линейную отрицательную обратную связь со сдвигом фазы на 180 градусов и инверсией на 180 градусов, что приводит к стабильным насыщенным колебаниям переменного тока.

Отрицательная обратная связь по постоянному току R действует как фильтр нижних частот, так что он самосмещает вход для выходного рабочего цикла 50%.

Генератор релаксации с триггером Шмитта - это то, что вы показали, который опирается на гистерезис между двумя пороговыми значениями для создания генератора нестабильной релаксации. За исключением того, что у вас есть номер детали TTL вместо CMOS. хм.

Итак, проблема в том, что вы не можете использовать гистерезис в осцилляторе Пирса.
Это должен быть линейный инвертор.

Часто предпочтение отдается UB или инверторам без буфера, чтобы предотвратить резонанс на обертонах от высокого усиления, хотя это можно ослабить с помощью серии R на выходе, чтобы действовать как LPF.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

К сожалению, есть несколько сайтов с ложной информацией об этой схеме и теории ее работы. Этот сайт является примером, который показывает триггер Шмитта. Это совершенно неправильно, и ни один UC не использует триггер Шмитта внутри для внешних резонаторов.

1. Вы не питаете инверторы!!
2. О, подождите, это ошибка в схеме. Хотя все равно плохо. Эта ошибка приводит непосредственно к:
3. Поскольку вы не показываете на схеме питание инверторов, это делает менее очевидным, что вы забыли крышку байпаса.

Сделай это правильно. Покажите все на схеме, включая питание ВСЕХ чипов. Цифровые чипы, подобные этому, нуждаются в байпасной заглушке между выводами питания и заземления как можно ближе к чипу. Керамика 1 мкФ подойдет.

Тот факт, что верхние части сигналов беспорядочны, а нижние чистые, является непосредственным признаком того, что беспорядок на самом деле исходит от питания.

Думаю об этом. Когда цифровой выход имеет высокий уровень, он в основном подключается к Vdd через полевой транзистор с сопротивлением не более нескольких 100 Ом. Если на выходе есть дерьмо, которое ничего не загружает, то это дерьмо исходит от Vdd. Хм. Как это удалось обойти обход на такой частоте? О, смотрите, здесь нет байпасной крышки! Это действительно должно было быть довольно очевидным мыслительным процессом.

Дополнительная проблема заключается в том, что вы используете детали 74LS для привода кристалла. Резистор обратной связи 1 МОм мало что даст для инвертора 74LS. В результате резкие края вызывают значительное содержание гармоник в резонаторе, который звенит так сильно, что загрязняет источник питания, чему способствует решение отказаться от крышки байпаса. Похоже, ваш шум - это 4-я гармоника, почти наверняка вызванная кварцем.

Используйте инвертор CMOS со сбалансированными входными уровнями (не TTL), добавьте крышку байпаса, и все должно быть значительно чище.