352|26

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

特征阻抗理解 [复制链接]

 

如下图,这个是CFA运放,THS3001的测试原理图,图中输入口那个50欧姆是实际存在的电阻,还是接口的特征阻抗?

特征阻抗.PNG 其余问题:

1.对于理想电压信号源,内阻无穷小,可实际电压源都是有内阻的几欧姆到几十欧姆都是有的,这样为得到实际的源电压,实际负载越大越好吧,毕竟不是要得到功率,不会与源阻抗相同?

2.哪位仁兄对CFA理解比较透彻,这个器件带宽很宽的,实际接RF=RG=1K,示波器测试同相端有1V方波,实际输出却是一个尖后面0.1V左右,感觉是没工作吗?

3.最近烦恼的一个问题,一个0.6us宽的信号,25V左右,要按5:1衰减,不仅要测试幅值还要测试宽度,电压型运放不现实啊!有什么好的方案吗?无源衰减器不行的,后面的ADC输入阻抗不会这么大。

 

感谢各位了

此帖出自模拟电子论坛

回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

先回答第一个问题。

那个50欧的电阻是实际电阻,并不是接口的特征阻抗。由于CFA通常用于高速信号,必须考虑信号源、放大器以及连接电缆之间的阻抗匹配,这个电阻就是一个匹配电阻。


回复

1万

帖子

143

资源

版主

50欧电阻是实际存在的,为了与传输电缆实现阻抗匹配。

关于你的其它问题:

1、必须考察信号源的频率,对于高频信号源,不能拿直流或低频信号源的概念来套。这是因为传输导线的分布参数会对信号造成影响,甚至是非常显著的影响。你说的只是直流或足够低频的情况。

2、用的具体什么电路?信号频率多少?

3、电阻衰减加运放缓冲。

点评

电阻太尴尬,如下面的原理图示,上量路信号250:5V,在BNC插头芯处与焊接的测试引线间测量输入信号,给0.5占空比,±10V激励,示波器显示正常,信号上升沿不到10ns,地夹子不动,测试第一个与第二个分压电阻间  详情 回复 发表于 6 天前
个人签名上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang

回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

再回答第二个问题。

若是低频电路,通常不会考虑阻抗匹配问题,放大器的输出就当作电压源处理,低频信号源的输出也当作电压源处理。

但是对于高频信号,要考虑阻抗匹配问题,否则信号的反射会使得信号产生很大的畸变。高频信号通常都默认50欧作为输入输出阻抗,传输电缆的特性阻抗也多为50欧,测试仪器基本上也都默认50欧。在这种情况下,图中的50欧电阻就是放大器的输入电阻,也是测试仪器的终端阻抗。实际加到放大器输入端的电压是信号源电压的一半。但是高频信号发生器通常就按照这个匹配阻抗来标定其输出,也就是说,若信号发生器的输出标示为1mV,那么它指的就是在50欧负载上得到的电压是1mV,如果将负载开路,可以测量到此时的输出电压为2mV.

点评

这个高频低频大概怎么界定,假设一个周期单脉冲方波信号,周期10HZ,占空比0.001,上升下降时间10ns,它怎么界定是高速还是低速?  详情 回复 发表于 6 天前

回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

再回答第三个问题。

这个器件带宽很宽的,实际接RF=RG=1K,示波器测试同相端有1V方波,实际输出却是一个尖后面0.1V左右,感觉是没工作吗?

这个问题中包含有2个子问题。

第一个子问题是:“实际接RF=RG=1K”,这个阻值是不合适的。CFA有一个很重要的特征,就是其带宽很宽且增益变化对带宽的影响很小。但是这个特征对于反馈电阻的大小是有比较严格的要求的。查THS3001的数据手册可知,当放大器的增益为+2(就是楼主的电路)时,合适的反馈电阻在680欧到750欧之间(可参见THS3001数据手册的图28与图29),采用1k欧电阻会大幅度降低放大器的高频响应。

关于CFA的详细讨论,可以参考拙文http://bbs.eeworld.com.cn/thread-512862-1-1.html

点评

原理图如下,这个是刚开始的时候实际参数 [attachimg]616483[/attachimg] 这个是实物照片 [attachimg]616484[/attachimg] 开始的时候,按原理图参数焊接,没注意,过不超过1分钟,运放均冒烟了。 后  详情 回复 发表于 6 天前

回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

第2个子问题是“示波器测试同相端有1V方波,实际输出却是一个尖后面0.1V左右”

关于这个问题,最好是贴出完整的实际电路以及示波器波形、以及测试时的电源电压、信号频率等参数,否则很难回答。


回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

第4个问题,“0.6us宽的信号,25V左右,要按5:1衰减,不仅要测试幅值还要测试宽度”

这个信号其实还好啦。电阻衰减,但是要做好电容补偿,然后用高速运放(或高速缓冲器)缓冲一下就可以送ADC了。

点评

这个点子不错,手头刚好有BUF634,我查查电源引脚,与输出引脚。 另外这个电阻分压加补偿电容比较难,有建议吗? 实物中电阻上面并电容了,改版的话计划在电阻的两个引脚做文章,一个在顶层铺地,一个在底层,  详情 回复 发表于 6 天前

回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

gmchen 发表于 2022-6-23 16:46 再回答第三个问题。 这个器件带宽很宽的,实际接RF=RG=1K,示波器测试同相端有1V方波,实际输出却是一个 ...

原理图如下,这个是刚开始的时候实际参数

原理图.PNG

这个是实物照片

IMG_20220623_170025.jpg

开始的时候,按原理图参数焊接,没注意,过不超过1分钟,运放均冒烟了。

后来拆了那个电源模块换成正负5V的,换了个新的芯片,工作正常,不过这颗料输出距电源轨2V,没法输出到5V.

RF=RG=1K后,±15V上电,没再冒烟,结果就是感觉没工作,输出那个波形感觉是寄生耦合过来的。

点评

你这个电路为何要用到FHS3001?如果是问题3说的信号,连1MHz都不到,用一般的高速运放就好。考虑到沿特性,取个3-5次谐波,能支持到数MHz的运放还是很多的,也有轨到轨型,电源都不必那么复杂了。用高压供电,后面接  详情 回复 发表于 5 天前

回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

gmchen 发表于 2022-6-23 16:55 第4个问题,“0.6us宽的信号,25V左右,要按5:1衰减,不仅要测试幅值还要测试宽度” 这个信 ...

这个点子不错,手头刚好有BUF634,我查查电源引脚,与输出引脚。

另外这个电阻分压加补偿电容比较难,有建议吗?

实物中电阻上面并电容了,改版的话计划在电阻的两个引脚做文章,一个在顶层铺地,一个在底层,构成电容。


回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

gmchen 发表于 2022-6-23 16:29 再回答第二个问题。 若是低频电路,通常不会考虑阻抗匹配问题,放大器的输出就当作电压源处理,低频信号 ...

这个高频低频大概怎么界定,假设一个周期单脉冲方波信号,周期10HZ,占空比0.001,上升下降时间10ns,它怎么界定是高速还是低速?


回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

chunyang 发表于 2022-6-23 16:20 50欧电阻是实际存在的,为了与传输电缆实现阻抗匹配。 关于你的其它问题: 1、必须考察信号源的频率 ...

电阻太尴尬,如下面的原理图示,上量路信号250:5V,在BNC插头芯处与焊接的测试引线间测量输入信号,给0.5占空比,±10V激励,示波器显示正常,信号上升沿不到10ns,地夹子不动,测试第一个与第二个分压电阻间就成了三角波了,后面一样,只有后面两路分压勉强。

点评

需注意分压电阻的选择,阻值越高则分布电容越大,但阻值低需要前级信号源能驱动得了。另外电阻的类别也跟分布电容有关,片式激光微调的精密电阻就比圆形螺线微调的精密电阻分布电容小。再有就是加电容补偿,楼上gmch  详情 回复 发表于 5 天前
你算一下就明白其中道理了。 第一个电阻是78k,只要后面对地分布电容有0.1pF,时间常数就是7.8ns,不到10ns的上升沿当然就变成斜坡了!  详情 回复 发表于 5 天前

回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

两位版主,顺道帮忙看下这个板子是不是画的有问题导致的

顶层.PNG 底层.PNG


回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

呜呼哀哉 发表于 2022-6-23 17:18 电阻太尴尬,如下面的原理图示,上量路信号250:5V,在BNC插头芯处与焊接的测试引线间测量输入信号,给0. ...

你算一下就明白其中道理了。

第一个电阻是78k,只要后面对地分布电容有0.1pF,时间常数就是7.8ns,不到10ns的上升沿当然就变成斜坡了!

点评

这个想明白了,当时没注意,给的频率太高,这个是疏忽。 你提的分压电阻加BUF这个方式可惜,昨晚测试了下,上生沿初步可以控制在35ns,再调调应该差不多了,感谢。  详情 回复 发表于 5 天前

回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

由于分布电容不可避免,所以如果能够将分压电阻值降低就尽可能降低一点。

除此之外,应该在分压电阻上并联一个可变电容,调整这个电容可以获得平坦的频响。想想示波器的探头是如何解决分布电容问题的。

 

点评

冒昧的再麻烦下。 关于CFA这类型器件,也咨询过 一些FAE,都反映不好“伺候“。 THS3001这颗料接近50元人民币 了,挂掉了4个,损失惨重。 电流型运放振荡会 导致器件 损坏,这个是主要原因吗?电  详情 回复 发表于 5 天前

回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

gmchen 发表于 2022-6-24 09:41 你算一下就明白其中道理了。 第一个电阻是78k,只要后面对地分布电容有0.1pF,时间常数就是7.8ns,不 ...

这个想明白了,当时没注意,给的频率太高,这个是疏忽。

你提的分压电阻加BUF这个方式可惜,昨晚测试了下,上生沿初步可以控制在35ns,再调调应该差不多了,感谢。

点评

加上合适的补偿电容,应该还能提高的。 补偿电容应该是两个,分别并联在两个分压电阻上(前面那三个电阻串联,最好改用一个电阻,可以减小分布电容),其中一个是固定的,另一个用可调电容,调试时实际调整一下。  详情 回复 发表于 5 天前

回复

447

帖子

0

资源

纯净的硅(初级)

gmchen 发表于 2022-6-24 09:46 由于分布电容不可避免,所以如果能够将分压电阻值降低就尽可能降低一点。 除此之外,应该在分压电阻上并 ...

冒昧的再麻烦下。

关于CFA这类型器件,也咨询过 一些FAE,都反映不好“伺候“。

THS3001这颗料接近50元人民币 了,挂掉了4个,损失惨重。

电流型运放振荡会 导致器件 损坏,这个是主要原因吗?电压型 的 就没有这个问题啊。

datasheet推荐的±电源范围上限可是±18V,我这个只有±15V,已经很小心了。

 

CFA难”伺候“的关键点在哪?通常挂 掉的原因在哪?


回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

我用过好几个CFA,没有遇到过烧芯片的情况,并不觉得“难伺候”。

严格按照datasheet的要求设计,应该没啥问题。


回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

呜呼哀哉 发表于 2022-6-24 10:07 这个想明白了,当时没注意,给的频率太高,这个是疏忽。 你提的分压电阻加BUF这个方式可惜,昨晚测试 ...

加上合适的补偿电容,应该还能提高的。

补偿电容应该是两个,分别并联在两个分压电阻上(前面那三个电阻串联,最好改用一个电阻,可以减小分布电容),其中一个是固定的,另一个用可调电容,调试时实际调整一下。


回复

2586

帖子

0

资源

五彩晶圆(中级)

那个可调的应该并联在后面的分压电阻上,将可动的电极接在地电位上(冷端),调节的时候起子不会影响。


回复

2088

帖子

2

资源

五彩晶圆(初级)

这个问题是这样的:

1、你的信号源是高频信号源,一般的高频信号源通常设计输出阻抗为50欧姆,也就是信号源的内阻也是50欧姆,信号源引线的外壳是与地相连的(图中红线的部分),输入的信号是接入运放芯片的输入脚的,运放的输入阻抗可以认为无限大,那么你的信号就没有办法匹配了,加入50欧姆电阻是用来匹配信号源阻抗地。

image.png  2、其它的问题,阻抗匹配时信号输出的功率最大。别的不要问了,电子学的基本常识问题的哦

3、信号的衰减使用跨组放大器

点评

呵呵,你说的电学基础知识,在我这里不大理解,我只相信示波器看到的信号,解决实际问题。 另外,衰减使用跨阻模式,不是绝对的吧,我这块的难点在于器件选型上,不过gm给的建议,已经解决 问题了。    详情 回复 发表于 5 天前

回复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

查找数据手册?

EEWorld Datasheet 技术支持

最新文章 更多>>
    关闭
    站长推荐上一条 1/8 下一条

    About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

    站点相关: 安防电子 汽车电子 手机便携 工业控制 家用电子 医疗电子 测试测量 网络通信 物联网

    北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

    电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2022 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
    快速回复 返回顶部 返回列表