Lösung zum Hinzufügen von etwa 60 V DC-Offset zu einem digitalen Signal (0 und 5 V) mit einer Frequenz von 10 MHz

Ich dachte daran, dafür einen Opamp-Addierer zu verwenden, aber das Problem ist ein hoher Offset-Wert, der den Opamp sättigen kann. Können Sie bitte eine andere Lösung vorschlagen?

Was ist falsch an der standardmäßigen Bias-T-ähnlichen Konstruktion für diese Dinge?
Bitte beschreiben Sie Ihre Anwendung für dieses Problem besser. Wie bereits erwähnt, ist ein Bias-T-Stück für die 60 VDC und die kapazitive Kopplung des Signals wahrscheinlich eine vernünftige Lösung.
Ich muss diese Ausgangsspannung an die Klemmen CAN_H und CAN_L des Controller Area Network (CAN) liefern, wo der Lastwiderstand ungefähr 60 Ohm beträgt.

Antworten (1)

Sie haben uns nicht viele Details gegeben, daher weiß ich nicht, ob meine Lösung in Ihrem Fall wirklich anwendbar ist, aber am einfachsten ist es, Ihr digitales 10-MHz-Signal mit einem Kondensator wechselstromzukoppeln:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Am Ausgang erhalten Sie ein Signal, das sich zwischen etwa 59,5 und 64,5 V bewegt (aufgrund des Diodenabfalls). Die Diode dient dazu, den Kondensator auf 60 V geladen zu halten (wenn der Eingang auf niedrigem Pegel liegt). Es wird sehr schnell aufgeladen, und sobald es aufgeladen ist, bewegt sich der Ausgang auf die gleiche Weise wie der Eingang, da sich die Spannung am Kondensator im Vergleich zur Eingangsspannung sehr langsam ändert (wenn sich also der Eingang ändert, ändert sich auch der Ausgang). Sie könnten stattdessen einen Widerstand (einige kOhm) einsetzen, aber dies würde dazu führen, dass die durchschnittliche Ausgangsspannung stattdessen um 60 V zentriert wird (die Spannungspegel würden also tatsächlich vom Arbeitszyklus abhängen). Mit der Diode haben wir den niedrigen Pegel auf 60 V festgelegt (abzüglich des Diodenabfalls).

Beachten Sie, dass sich das Eingangssignal ständig ändern muss. Wenn es zu lange hoch bleibt, erhalten Sie nach einiger Zeit (einige ms, mit der gezeigten Schaltung) einen niedrigen Pegel am Ausgang. Weil sich der Kondensator zu stark entladen hat.

Achten Sie auch auf die Nennspannung des Kondensators. Es müssen mindestens 60V sein.

Bearbeiten : Ich habe eine Entkopplungskappe an der Anode der Diode hinzugefügt (siehe Kommentare unten). Dadurch wird sichergestellt, dass die kurzen Stromimpulse, die zum Aufladen des Kondensators erforderlich sind, wenn der Eingang niedrig wird, schnell genug bereitgestellt werden können, und ein zusätzlicher Spannungsabfall aufgrund des Widerstands des Kabels zwischen der Versorgung und dem Schaltkreis vermieden wird (falls die Versorgung weit entfernt ist weg).

Können Sie bitte die Bedeutung der Diode erklären? Soweit ich weiß, hilft es, die Schaltung vor hoher negativer Spannung zu schützen.
Du hast Recht, ich hätte genauer erklären können, warum es funktioniert. Ich habe die Änderung in meinem Beitrag vorgenommen, Sie können es sich ansehen. Beachten Sie, dass die Diode hier nicht als Schutz verwendet wird.
Eine Induktivität kann auch hilfreich sein, abhängig von der Impedanz des Netzteils bei 10 MHz (darf nicht so groß sein).
@OleksandrR. Du meinst, zwischen der Anode der Diode und der Versorgung? Schließlich, aber in diesem Fall, müssen Sie sagen, dass Sie auch einen Entkopplungskondensator zwischen Masse und der Diodenanode geschaltet haben. Der Induktor ohne die Kappe hätte schlechte Auswirkungen (und eigentlich würde die Kappe alleine reichen, denke ich).
Ja, Sie haben natürlich recht; Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun, je nachdem, ob eine Vorspannung oder ein Strom gesucht wird. Ich meinte nur, dass man feststellen kann, dass sich eine 60-V-Gleichstromquelle bei 10 MHz an sich eher schlecht verhält.
Ich denke, es lohnt sich, der Antwort den Entkopplungskondensator hinzuzufügen.
Wenn ich eine Last von 50 Ohm anschließe, funktioniert die Schaltung nicht richtig, dh sie gibt keine pegelverschobene digitale Spannung (tatsächlich eine konstante Spannung). Ich denke, es liegt an der Zeitkonstante während des Entladens (R * C), die sehr niedrig ist, sodass sich der Kondensator C1 schnell entlädt.
Kann bitte jemand das Problem beim Laden der Schaltung mit 50 Ohm lösen?
@NeerajKumar Tut mir leid, ich habe deine Anfrage nicht gesehen. Ihre Analyse, wenn richtig. Sie können versuchen, eine größere Kappe für C1 zu verwenden (1µ oder sogar 10µ). 50 Ohm sind aber wirklich wenig.
@dim Ich dachte daran, einen höheren Kapazitätswert zu verwenden, aber es gibt ein Problem, diesen höheren Kapazitätswert um einen großen Betrag aufzuladen, was zu einem größeren Momentanstrom führt, der das Gerät zerstören kann. All diese Dinge habe ich simuliert
@NeerajKumar Welches Gerät kann durch den höheren Strom zerstört werden? Die Eingabe ? Wenn es nicht genug Strom liefern kann, puffern Sie es. Die Diode? Die Versorgung ? Damit sollten beide umgehen können.
@dim Entschuldigung für die späte Antwort !! Ich spreche von einer Diode, die durch sehr hohen Strom zerstört werden kann. Ich habe die Schaltung simuliert und die Stromstärke war für einen Moment in Kiloampere.
@NeerajKumar Kiloampere??? Real oder in der Simulation? Wenn es sich nur um eine Simulation handelt, brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen. In der Realität wird dies nicht der Fall sein (aufgrund des Nicht-Null-Widerstands von Drähten), und es ist sowieso für eine sehr kurze Zeit. Wenn es echt ist, nun, Sie können immer einen kleinen Widerstand (ein paar Ohm) damit in Reihe schalten.
@dim es war in der Simulation. Nun, ich denke, das wird in Wirklichkeit nicht der Fall sein. Danke :)
Gern geschehen. Nun, wenn es nützlich war, können Sie die Antwort schließlich akzeptieren ...
Lösung zum Hinzufügen von etwa 60 V DC-Offset zu einem digitalen Signal (0 und 5 V) mit einer Frequenz von 10 MHz
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