过冲

电工电子学名词

过冲（overshoot）就是第一个峰值或谷值超过设定电压，主要表现为一个尖端脉冲，并且能导致电路元器件的失效。

定义

在尾形克彦的《离散时间控制系统》中，最大过冲量被定义为：“从系统期望响应值计算，响应曲线的最大峰值”。

电子学中

在电子学中，过冲是指，从一个值转变到另一个值时，任何参数的瞬时值超过它的最终（稳态）值。过冲在放大器的输出信号中有重要的意义。

当较快的信号沿驱动一段较长的走线，而走线上没有有效的匹配时，往往会产生过冲。

过冲带来的问题主要是信号高电平“1”超出接收端器件的输入最大电压值，或者信号低电平“0”低于接收端器件的输入最低电压值。

对付过冲的一般方法是匹配，或叫端接（termination）。端接可总结为两种形式：远端串联匹配消除二次反射，终端并联匹配消除一次反射。注意不是每种方式都适用于任何场合。例如50ohm并联匹配一般不适用与LVTTL/LVCMOS电平逻辑，因为电阻上消耗的功率很大。

减少过冲的另一方法是，减少驱动端的驱动电流。

惯例：过冲发生于瞬时值超过最终值。当瞬时值低于最终值时，也称为“下冲（undershoot）”。

一般电路设计，多半会使上升时间最小化，同时也将失真限制在可接受范围内。

过冲表现为信号的失真。

在电路设计中，最小化过冲与减小上升时间的目标会发生冲突。

过冲的大小依赖于经历阻尼现象的时间。

过冲通常伴有安定时间，即输出到达稳态的时长。

信号处理中

信号处理中的过冲是指一滤波器输出的最大值比输入的最大值大，特别是针对阶跃响应，而且经常会伴随振铃效应。

像是用Sinc滤波器（例如用矩形低通滤波器）就会出现过冲的情形，其阶跃响应为正弦积分。

其过冲及下冲可以用这个方式来说明：一般变换的核函数会经过正规化，使其积分为一，因此将常数函数变换会得到原常数函数，不会有额外的增益。在某一点的卷积是输入信号的线性组合，再以核函数的值为其（加权）系数。若核函数没有负值（例如高斯函数），则滤波后信号的数值会是输入信号的凸组合（核函数积分为一，而且数值非负），因此会在最大值和最小值之间，此值不会有过冲也不会有下冲。不过若核函数有负值（例如Sinc函数），滤波后信号的数值会是输入信号的仿射组合，输出数值就可能在输入信号的最大值及最小值以外，因此会有过冲及下冲的情形。

一般来说过冲是不好的，尤其是会造成削波的情形下，不过有时若要锐化影像，会需要过冲，因为会增加锐度。