你的放大器千萬別被抓到超速
我的放大器進(jìn)行通道多路復(fù)用時工作異常。 可能是什么原因?
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201710/366849.htm有些人(尤其是工程師)聲稱,質(zhì)疑爭辯是否超速的一種方法就是要求提供雷達(dá)裝置的校驗證書。 他們認(rèn)為,如果校驗證書過期,司機(jī)就不該被罰款。 無論這是否真的適合所有人(儀器可能近期已經(jīng)校準(zhǔn)過),避開超速罰單最安全的方法仍是不要超過限速。 但是如果你沒有意識到自己速度太快該怎么辦呢? 這種理由通常都不管用。
同樣的事情也發(fā)生在放大器上。 在一些應(yīng)用中,工程師可能忘記了放大器輸入與具有超快速瞬變的設(shè)備相連。 例如,由圖1所示的電壓跟隨器(或儀器儀表放大器)對多路復(fù)用器進(jìn)行緩沖。輸入信號是靜態(tài)的,并且由RC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行濾波,從而降低了噪聲帶寬或RF干擾。 放大器必須足夠快以便在轉(zhuǎn)換之間建立,所以選擇時必須考慮壓擺率和帶寬。 然而,在實驗室中,結(jié)果卻并不如預(yù)期: 放大器輸出移動緩慢,并且波形不正常,有建立長尾現(xiàn)象。 建立時間遠(yuǎn)不及規(guī)格。 問題可能在哪里?
許多事情可能出錯,但根本問題是通道轉(zhuǎn)換時放大器輸入過載。 如果輸出的移動速度不及輸入(或者至少在輸入移動前其沒有移動),那么兩個輸入間會出現(xiàn)較大的差分電壓。 這種狀況可能使輸入晶體管飽和、增加輸入偏置電流、正偏內(nèi)部保護(hù)二極管,或者造成其它意想不到的影響。 這種通道切換的實際反應(yīng)取決于輸入拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工藝技術(shù)和內(nèi)部保護(hù)電路,并且還取決于瞬變速度和相鄰?fù)ǖ篱g的電壓差異。 除了放大器對過載狀況有所反應(yīng)外,增加的輸入偏置電流(即使它僅在多路復(fù)用器和運算放大器間的寄生電容中流動)還會對多路復(fù)用器輸入端的電容充電或放電。 這種干擾改變了原電平,只能通過連接在干擾源與電容之間的電阻來恢復(fù)。 如果濾波器的時間常數(shù)很大,那么放大器的輸出端就會出現(xiàn)較長的建立長尾現(xiàn)象。
根據(jù)問題的來源,可以做幾件事來補(bǔ)救解決。 在這種情況下,低成本解決方案就是在與快速源(多路復(fù)用器)相連的各輸入端添加串聯(lián)電阻。 這有助于在瞬變過程中通過增加源的阻抗來避免使輸入飽和。 在DAC輸出中,或者如果放大器用于調(diào)理來自微處理器或FPGA的方波,則簡單的RC有助于降低邊沿速度,從而使放大器正常運行。 具體情況需要具體分析以確定最佳解決方案,但是請關(guān)注瞬變條件。 并且記住,遠(yuǎn)離麻煩的最好方法就是減速!
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