[AlexKLm 0]

....только при заявленной вами постоянной времени за 5 нСек вы НИКОГДА не получите 30 в при 30в питании. И всё.

В том-то и узкое место, что по напряжению мы ограничены. Я просто забыл добавить, что все это при допустимом напряжении (ЭДС генератора). Без подсчетов можно сказать, приблизительно, что для получения половины ЭДС генератора на конденсаторе потребуется внутреннее сопротивление генератора порядка половины емкостного сопротивления конденсатора. Я про мелочи не говорю, про динамику процесса, про кэффициент использования транзистора по напряжению. Если надо половину получить при R внутр. генератора равного скажем 70 ом, подавай тогда 70 вольт на транзистор...

Изменено 24 июля, 2008 пользователем AlexKLm

[Stanislav 0]

Чем плоха такая схема: (см рис). Будет ли работать стабилизация по температуре. (в симуляторе работает)...

Давайте теперь поставим задачу создания усилка грамотнее.

Во-первых, скажите, какая скорость нарастания вых. напряжения Вам нужна? Должен ли выход усилителя при смене кода 0000 на 1111 и наоборот "проскакивать" 30 В за 10 нс? Или нужно менее?

Данная схема плоха тем, что будет много жрать.

[asdf 0]

Ваша сразу не заработала, потомучто номиналы резисторов я нафтыкал от фонаря. :)

 

Я не проставлял на схеме номиналы, т.к. они сильно зависят от применяемых транзисторов.

[Stanislav 0]

Читаю и чего-то я никак не пойму.

Если исходить из минимальной нормы нагрузки выхода ЦАПа хотя бы 20 пФ, то при требуемой постоянной времени 3нс, выходной импеданс должен быть не более 3нс/20пФ=150 Ом. Не так ли? Причем здесь какие-то килоомы?

При этом, максимальный ток выходного каскада составит 30В/150=200мА.

С учетом запаса, "рулить" выходом должен транзистор с Ikmax порядка 0.5А, Uкэ >=40V и емкостью коллектора в несколько пик (на фоне 20пФ). Средняя мощность, рассеиваемая на транзисторе будет 15Вх200мА=3Вт, Максимальная - 7Вт. Значит, радиатор нужен.

Подсчёт примерно правильный (порядок верный). При условии, однако, что будут использоваться схемы, приведённые Waso и другими.

Из этого следует, что ток, выдаваемый ЦАП, нужно усиливать. Однако, можно это делать и не столь безыскусственно, как было изображено ранее.

Ну, в самом деле: большой ток нужен только для перезарядки ёмкости, то есть, в виде импульсов. В остальное время транзисторы могут "отдыхать".

 

Вот пример схемы, призванной избавиться от недостатков предыдущих: в ней небольшое потребление сочетается с высоким быстродействием. Думается, что общую мощность потребления усилка при интенсивном переключении ЦАП можно довести до величины не более 1-2 Вт, а мощность, выделяемая на самых "горячих" транзисторах, не превысит и полватта.

По сути, это усилитель с токовым входом и "токовой" ООС. Схема вовсе не сложна, если разобраться в ней внимательно, а при её создании я учитывал возможность реализации такого усилка в виде ИС, что, возможно, Вас сможет заинтересовать (тогда от кучи резисторов можно будет избавиться). :)

Схема абсолютно симметрична. Резисторы R1 и R2 задают рабочую точку выхода, и, кроме того, через R2 на вход усилка заводится ОС. Цепи ВЧ коррекции пока что не показаны - усилок, должен быть устойчив в широком диапазоне изменений его режимов. Однако, вероятно, коррекцию делать всё же придётся.

При желании, схему легко адаптировать для однополярного питания.

Расчёт пока не делал, но он совсем не сложен, ежли понять принцип её работы.

Если у Waso возникнут трудности с этим - могу помочь. Также с удовольствием дам пояснения собственно к схеме.

 

ЗЫ. Кстати, в схему не мешало бы внести ещё кое-какие изменения, которые не стал делать, чтобы не загромождать чертёж.

[zzzzzzzz 0]

Ну, в самом деле: большой ток нужен только для перезарядки ёмкости. В остальное время транзисторы могут "отдыхать".

Другими словами, уйти от класса А. Да, можно, если осторожно :) - но надо будет "побороть" некоторые другие моменты, осложняющие такую реализацию. Типа тока покоя, термостабильность, идентичность плеч и т.п.

Вот пример схемы, призванной избавиться от недостатков предыдущих: в ней небольшое потребление сочетается с высоким быстродействием. ......

По сути, это усилитель с токовым входом и токовой ООС. Схема вовсе не сложна, если разобраться в ней внимательно, а при её создании я ещё учитывал возможность реализации такого усилка в виде ИС, что, возможно, Вас сможет заинтересовать (тогда от кучи резисторов можно будет избавиться).

Ну вот, совсем другое дело! :) Только реализовать такую схему на дискретных компонентах для частоты 100МГц и питания +-20В весьма проблематично (но, можно, в принципе, конечно). Так как она вся построена на идентичности соответствующих транзисторов. Да и с генерацией в самых неожиданных местах придется бороться "не на шутку". Вместо диодов лучше использовать стабилитрон на транзисторе (с регулировкой тока покоя). В базы выходных транзисторов наверняка также понадобятся согласующие индуктивности.

 

Во-первых, скажите, какая скорость нарастания вых. напряжения Вам нужна? Должен ли выход усилителя при смене кода 0000 на 1111 и наоборот "проскакивать" 30 В за 10 нс? Или нужно менее?

Да, автору следовало бы давно ознакомить нас с характеристиками выходного сигнала и нагрузкой. А то мы как в потьмах тут... :) А он хочет, к примеру, киловатный лазер к выходу прикрутить... :)

[Stanislav 0]

Другими словами, уйти от класса А. Да, можно, если осторожно :) - но надо будет "побороть" некоторые другие моменты, осложняющие такую реализацию. Типа тока покоя, термостабильность, идентичность плеч и т.п.

Вроде того. Токи покоя могут быть совсем небольшими (единицы миллиампер), но в момент переключения ЦАП токи плеч будут резко увеличиваться (до сотен миллиампер), что обеспечит быструю перезарядку паразитных емкостей.

Усилитель не боится перегрузки по входу - при правильном его расчёте насыщение не будет наступать ни в одном из транзисторов, даже во время переходных процессов.

По поводу термостабильности. В эмиттеры транзюков включены резисторы "не от хорошей жизни", а из-за необходимости термостабилизации и обеспечения требуемого соотношения токов в цепях смещения и выходных цепях транзисторов. При интегральном исполнении, как я и написал, проблема термостабильности не становится так остро, а необходимое соотношение токов в плечах токовых зеркал может быть установлено соотношением площадей соотв. транзисторов.

 

...Ну вот, совсем другое дело! :) Только реализовать такую схему на дискретных компонентах для частоты 100МГц и питания +-15В весьма проблематично (но, можно, в принципе, конечно).

Уверен, что можно. Я, правда, думал, что нужен диапазон 0/+30 В на выходе, и поэтому источники "кривые". Если на выходе нужно +/-15 В, напряжения питания составят примерно +/-20 В. Схема при этом абсолютно не изменится.

Подходящие маломощные транзюки здесь уже предлагали. В качестве Т7 и Т8, а также Т11 и Т12, я бы, пожалуй, поставил транзисторы средней мощности с малой ёмкостью коллектор-база, пропустив через них начальный ток порядка 10 мА (но можно и меньший попробовать, тогда и маломощные сойдут).

 

...Так как она вся построена на идентичности соответствующих транзисторов. Да и с генерацией в самых неожиданных местах придется бороться "не на шутку". Вместо диодов лучше использовать стабилитрон на транзисторе (с регулировкой тока покоя). В базы выходных транзисторов наверняка также понадобятся согласующие индуктивности.

Это "мелочи". :) Которые могут быть обкатаны в процессе, так сказать. Сейчас не стал рисовать, чтобы не пужать народ.

.......................................................

 

2 All

Расчёт начнём с сопротивления R1. Если R - сопротивления ЦАПа, то при R1=2*R/15 выходное напряжение для кода 1111 будет равно 0.

Теперь сопротивление R2. Если оно равно 2/5R, выходное напряжение усилителя при коде 0000 будет равно в точности 30 В. :)

Дальше попробуйте сами...

 

ЗЫ. Порывшись в своей базе данных, нашёл вот такие штуки. Хотя они obsolete, да ещё и тройные, возможно, кому-то пригодятся. Поискать более современные аналоги тоже можно...

[Designer56 0]

Только реализовать такую схему на дискретных компонентах для частоты 100МГц и питания +-20В весьма проблематично (но, можно, в принципе, конечно). Так как она вся построена на идентичности соответствующих транзисторов. Да и с генерацией в самых неожиданных местах придется бороться "не на шутку".

В свое время мне приходилось делать измеритель времени установления ОУ. Пришлось сделать самодельный ОУ с временем установление до 0,1% менее 10 нс. У меня получился что-то вроде HA5190. С ОС по напряжению. Но схема похожа на приведенную Станиславом- в смысле, что симметрична и является однокаскадной. Непросто, но не смертельно. Сделать можно.

[GetSmart 0]

У меня получился что-то вроде HA5190. С ОС по напряжению. Но схема похожа на приведенную Станиславом- в смысле, что симметрична и является однокаскадной.

Нефига себе однокаскадной! :) Пять транзисторов сигнал перетекает, пока дойдёт до выхода. 100% что транзисторы в токовых зеркалах не могут быстро перезаряжаться (заметно медленнее схемы с ОБ). Так что 5 каскадов, не меньше. Тем более схема с задержанной ОС. Она наверное неплохо подходит для интегрального исполнения. Возможно, с 25 ГГц транзисторами (как упоминал zzzzzzzz) она хорошо себя покажет. Но на дискретах будет слишком тормозить для требующихся 100-200 МГц.

 

=====================

Кстати, идеализировать виртуальный ноль на схеме с ОБ можно дополнительным дешифратором на 8 (прямым, не инверсным, и без ОК) и резисторами (один раз подобранными для 8-ми комбинаций из 16), подключёнными к эмиттеру. Младший разряд явно слабо делает погоду.

 

"Глюки" при смене значения ЦАП могут ещё быть связаны с тем, что у старшего разряда на регистре замкнуты 4 входа. И эта ёмкость задерживает переключение старшего бита относительно других. Ну и у следующего за ним разряда замкнуты 2 входа. Меньшая задержка, но тоже есть. Её можно выровнять нагрузив входы младших разрядов на дополнительные "ненужные" входы. Либо поставить буферный регистр типа ИР35/27 и замкнуть все его выходы к всем входам второго регистра "однин на один".

Изменено 25 июля, 2008 пользователем GetSmart

[Designer56 0]

Именно однокаскадный- если считать каскады усиления напряжения. И, соответственно, доминирующий полюс АЧХ- один. Остальные по частоте много выше. И именно на дискретах, повторюсь: сложно, но реализуемо. И необязательно 25 ГГц. Кстати, в схеме с ОБ частота среза приближается к граничной у транзисторов.

[GetSmart 0]

Кстати, в схеме с ОБ частота среза приближается к граничной у транзисторов.

Чушь. ОБ - самый быстрый усилительный каскад. Еденичное усиление транзистора документировано на определённом токе, да ещё и в схеме с ОЭ. Поэтому взяв больший рабочий ток и ОБ можно превысить еденичную частоту усиления в несколько раз.

Изменено 25 июля, 2008 пользователем GetSmart

[Designer56 0]

Чушь. ОБ - самый быстрый усилительный каскад. Еденичное усиление транзистора документировано на определённом токе, да ещё и в схеме с ОЭ. Поэтому взяв больший рабочий ток и ОБ можно превысить еденичную частоту усиления в несколько раз.

Зависит от многих факторов.

[Waso 1]

Есть одна просьба. Можете заменить транзистор в источнике тока на что-нить вроде аналога КТ315 и привести графики на этой же частоте? Мне интересно.

Старички 315 и 361 у меня есть среди моделей в симуляторе. Что получилось для разных схем - см в приложении.

 

Нагрузка у меня 51кОм, 12пФ. Насчет точности я тоже упоминал гдето в середине -> +-10% по уровню для каждой ступеньки от идеального значения.

 

Ставил 4 резистора последовательно в каждую линию матрицы - не помогло. Да и в микрокэпе вроде как нет паразитной емкости/индуктивности резисторов. Я этого параметра не видел. Косяк однако...

 

Stanislav, как раз с расчетами я не шибко дружу. Если приведете методику в двух словах (а не готовые цифры) - скажу большое спасибо. :)

[GetSmart 0]

Ставил 4 резистора последовательно в каждую линию матрицы - не помогло. Да и в микрокэпе вроде как нет паразитной емкости/индуктивности резисторов. Я этого параметра не видел. Косяк однако...

Буферный регистр поставьте. И замкните у них входы строба.

 

И ещё, на схеме без зеркала уменьшите R61 до 750, а R67 увеличьте до 250..500, чтобы наименьшее напряжение на выходе приблизилось к 0.1..0.3 вольтам.

 

А по обоим схемам - очевидно, что токовое зеркало жутко тормозит. Зато без зеркала, да и на ещё более слабой нагрузке КТ361 (!) работает почти идеально - в полный размах. (хотя я не верю что КТ361 может прокачать 12 пф :)) Использовать КТ361 здесь, конечно, смысла нет. За ту же цену можно купить намного лучше.

Изменено 25 июля, 2008 пользователем GetSmart

[Stanislav 0]

В свое время мне приходилось делать измеритель времени установления ОУ. Пришлось сделать самодельный ОУ с временем установление до 0,1% менее 10 нс. У меня получился что-то вроде HA5190. С ОС по напряжению. Но схема похожа на приведенную Станиславом- в смысле, что симметрична и является однокаскадной. Непросто, но не смертельно. Сделать можно.

Конечно, можно. Только, повторюсь, нужна аккуратность при конструктивном её исполнении (минимизации паразитных ёмкостей).

Скажите, а Ваш усилок какие имел параметры (напряжение питания, размахи входного и выходного сигнала, потребляемую мощность в статическом режиме без нагрузки)? Какая элементная база при этом применялась?

Datasheet на HA5190 (1433УД1) не нашёл что-то в инете... :(

 

Нефига себе однокаскадной! :) Пять транзисторов сигнал перетекает, пока дойдёт до выхода. 100% что транзисторы в токовых зеркалах не могут быстро перезаряжаться (заметно медленнее схемы с ОБ). Так что 5 каскадов, не меньше. Тем более схема с задержанной ОС. Она наверное неплохо подходит для интегрального исполнения. Возможно, с 25 ГГц транзисторами (как упоминал zzzzzzzz) она хорошо себя покажет. Но на дискретах будет слишком тормозить для требующихся 100-200 МГц.

Каскад усиления напряжения действительно один, и доминирующий полюс, как и было уже сказано, образуется именно на нём - из-за высокого выходного сопротивления и очень большого к-та усиления (думаю, с разомкнутой ООС можно получить в каскаде на Т7-Т10 усиление напряжения на НЧ порядка 10000 и даже более). Это нужно для обеспечения устойчивости и хорошей формы переходных процессов.

"Тормозить" такая схема будет гораздо меньше всего, что приведено здесь ранее.

 

...Кстати, идеализировать виртуальный ноль на схеме с ОБ можно дополнительным дешифратором на 8 (прямым, не инверсным, и без ОК) и резисторами (один раз подобранными для 8-ми комбинаций из 16), подключёнными к эмиттеру. Младший разряд явно слабо делает погоду.

А зачем его идеализировать?

Подобный ЦАП работает и без виртуального КЗ на выходе. Просто для получения быстродействия реализовать его желательно. Но идеальным его делать не имеет никакого смысла - входного сопротивления ~10 Ом будет вполне достаточно.

 

Чушь. ОБ - самый быстрый усилительный каскад.

Еденичное усиление транзистора документировано на определённом токе, да ещё и в схеме с ОЭ. Поэтому взяв больший рабочий ток и ОБ можно превысить еденичную частоту усиления в несколько раз.

Начинается...

Скажите, что в Вашем понимании есть "усиление транзистора", да и "усиление вообще"? ;)

 

 

 

 

Stanislav, как раз с расчетами я не шибко дружу. Если приведете методику в двух словах (а не готовые цифры) - скажу большое спасибо. :)

Рассчитывать пока нечего. Вы забыли привести условия задачи.

Методику расчёта транзисторных схем можно посмотреть в любом учебнике, включая Хоровиц-Хилла. Здесь приводить её нет смысла.

[Designer56 0]

Datasheet на HA5190 (1433УД1) не нашёл что-то в инете...

http://www.intersil.com/cda/deviceinfo/0,1477,HA-5190,0.html

 

Относительно подробностей- нужно найти старые бумаги, давно это было. Помню, я в выходном каскаде испльзовал 2Т635. Питание +-15 В.