实验目的

自制一个上升时间快至 2 纳秒的快速边沿脉冲发生器。

实验原理

在基于施密特触发器的方波电路一文中我们学习了如何使用施密特触发器（Schmitt Trigger Inverter）芯片制作一个简单的方波发生器。

该电路使用的施密特触发器芯片型号为：SN74HC14, 该电路的频率为 4.4 kHz：

SN74HC14 方波频率为 4.4 kHz

放大波形后, 可以看到该信号的上升时间为 3.6 纳秒：

SN74HC14 方波上升沿 3.6 纳秒

这已经很不错了，但强中自有强中手，一山更比一山高，还有一种施密特触发器芯片，也就是 74AC14 系列施密特触发器芯片，其上升时间可达 2 纳秒左右。

SN74HC14 数据手册中给出的典型传播延迟（Propagation Delay）为 12 纳秒, 典型变换时间（Transition-time）为 8 纳秒。

SN74HC14 传播延迟 12 纳秒

SN74AC14 数据手册中给出的电源电压为 5 伏时的典型传播延迟（取tPLH、tPHL 两者中的最大值）5纳秒：

SN74AC14 传播延迟 5 纳秒

74HC14 系列芯片的传播延迟一个为 12 纳秒，74AC14 系列芯片的传播延迟为 5 纳秒，虽然传播延迟不等于上升时间，但从这个参数可以看出，74AC14 要比 74HC14 速度快。

今天，我们使用 74AC14 系列芯片制作一个上升沿可达 2 纳秒的方波电路。

实验电路

快速边沿脉冲发生器电路

R1 和 C1 还有 74AC14 的一路反相器构成典型的施密特触发器方波电路，生成方波，频率为 2.9 kHz 左右，这里我们不大关心频率，高一些低一些都可以，我们关心的是上升沿速度。方波信号然后输入到 74AC14 剩下的五路反相器中，5路 220 Ω 电阻并联，提供一个 50 Ω 左右的输出阻抗，可以用来较好的驱动 50 Ω左右的负载。

完整的原理图和 PCB 我把它开源在了：
https://gitee.com/feiduo-school/fast-edge-pulse-generator，可去下载。

实验器材

快速边沿脉冲发生器小板
公对公 BNC 转接头
支持 10 纳秒或更小时基的示波器一台
5 V 直流电源

没有购买到直插的 DIP-14 封装的 74AC14, 买了贴片的 SOIC-14 封装的 SN74AC14DR，立创商城上 2.16 元一个。

画了个小板，薅了一把嘉立创的羊毛，PCB 费用0元，打样回来，自己买件焊接完如下：

快速边沿脉冲发生器 PCB

小板上的 BNC 是母头的，示波器的 BNC 插座也是母头的，需要一个公对公 BNC 转接头，某宝上 2 元一个：

公对公 BNC 转接头

实验步骤

把小板插到示波器上，需要一个公对公 BNC 转接头，上电，可以看到波形的频率为 2.9 kHz：

实验场景

放大后可以看到上升沿为 2 纳秒：

上升时间达到 2 纳秒

波形上有振铃，对我们来说不是坏事。因为我们可以利用这个快速脉冲发生器来测量电线或导线的长度，甚至可以用来测量光速，波形上的振铃有利于我们设别反射回来的波形。我们下个实验见。

关注微信公众号【飞多学堂】，留言【免费资料】，获取PCB封装库规范、PCB设计设计规范、华为EMC基础知识、开关电源入门知识、大量电子技术书籍等资料。

自制快速边沿脉冲发生器相关推荐

python做测试小工具_自制快速冒烟测试小工具--基于python多线程（2）
原标题:自制快速冒烟测试小工具--基于python多线程(2) 新书速递文 |愈知愈无知快速冒烟测试小工具-(1)分析及准备三.代码实现-封装 1. 创建包和文件夹目录 Config:存放配置 ...
自制快速冒烟测试小工具--基于python多线程（1）
前言在项目测试的过程中,发现经常会有下面这些情况: •新版本升级后,有时会因为代码或部署时配置错误,某个菜单报类似404或500的错误: •为避免以上问题,实施部署人员升级完后,需要手动冒烟一遍所有 ...
Window系统上自制快速关机脚本
想必大家都在用Windows系统,有时大家有急事,想要快速关闭电脑,觉得用鼠标去进行点点才能关机很麻烦那么,今天我在这里教大家如何在Windows电脑上制作一个关机脚本,只要我们双击这个脚本文件就可 ...
自制快速冒烟测试小工具--基于python多线程
三.代码实现-封装 1. 创建包和文件夹目录 Config:存放配置文件 Driver:存放不同浏览器驱动 TestResults:存放测试结果 TestScripts:存放程序脚本 Util:存放封 ...
使用示波器测量导线长度
实验目的使用示波器测量电线或导线的长度. 实验原理时域反射计(Time-domain reflectometer or TDR)是一种通过观察导线中反射回来的波形从而对导线进行测量的电子仪器. 时 ...
350 皮秒脉冲发生器使用
关键参数如下: 上升时间:350 皮秒频率:110kHz 左右峰值电压:10V 左右输出阻抗为 50 Ω 供电:1.5V-20V 相关链接如下: 淘宝链接:https://item.taobao ...
【虹科案例】虹科脉冲发生器在半导体行业中的应用
非易失性存储单元特点存储器研究的趋势是开发一种称为非易失性 RAM 的新型存储器,它将 RAM 的速度与大容量存储器的数据存储相结合.几年来有许多新单元类型的提议,例如 FeRAM(铁电存储器).R ...
tina中信号带宽_如何评测示波器带宽
示波器最重要的单一特性,即带宽在频率域提供范围标示.带宽以Hz衡量,根据频率决定信号范围,以便能精确显示及进行测试.带宽不足,则示波器将不能显示出实际信号的准确表现.例如,信号的幅度也许会不准确.边缘 ...
示波器的基本原理之一：带宽
本文转自:https://www.cnblogs.com/hwBeta/p/6576397.html 示波器最重要的单一特性,即带宽在频率域提供范围标示. 带宽是大多数工程师选择示波器时首先考虑的技术 ...

自制快速边沿脉冲发生器