Präzisionsamplituden-600-kHz-Rechteckwellengenerator

Ich suche nach einer Schaltung, die eine Rechteckwelle mit präziser Amplitude von 600 kHz (50% Tastverhältnis) erzeugt. Die Amplitude der Rechteckwelle muss 3 Vpk-pk +/-10 mV betragen, kann aber DC-offset sein. Der Ausgang der Schaltung muss 100mA liefern können. Die gesamte Schaltung wird von einer einseitigen 5-6VDC-Versorgung gespeist. Die Schaltung ist für einen kleinen Sensor und möchte Konsistenz zwischen ihnen haben (dh 3Vpk-pk +/-10mV Amplitude auf jeder Platine).

Meine ursprüngliche Idee war

  • Generieren Sie eine 3-V-Präzisionsstromschiene.
  • Verwenden Sie eine 555-Timer-Schaltung, um die Basis-Rechteckwelle bei 600 kHz zu erzeugen
  • Führen Sie die rohe 600-kHz-Rechteckwelle in eine Rail-to-Rail-Operationsverstärkerschaltung mit Einheitspuffer ein, die Leistungsschienen von 0 V und die Präzisionsschiene von 3 V hat.
  • Der Ausgang sollte ein gepuffertes Rechtecksignal mit einer Amplitude von 3 Vpk-pk sein. Meine Sorge ist, dass die Rail-to-Rail-Operationsverstärker immer noch einen gewissen Spannungsabfall zwischen der Versorgungsschienenspannung und der Ausgangsspannung haben, wenn sie sich an den Schienen befindet, und dass dies zwischen Platinen / Chips variieren kann (ich brauche Konsistenz zwischen mehreren Platinen).

Mein zweiter Gedanke war, eine Spannungsbegrenzungsschaltung (mit 5-V-Versorgung) zu verwenden und die Spannungsbegrenzungspegel auf 1 V (von der Präzisionsreferenz) und 4 V (von der Präzisionsreferenz) einzustellen. Führen Sie das 5-Vpk-pk-600-kHz-Rechteckwellenoszillatorsignal vom 555-Timer in die Spannungsbegrenzungsschaltung ein, um den 3-Vpk-pk-Ausgang bei 600 kHz zu erhalten.

Hat jemand andere Gedanken oder Probleme mit diesen Ansätzen oder vielleicht bessere Ideen für zu berücksichtigende Schaltungen?

Willkommen. Wie stabil muss dieser sein? Ein CMOS TLC555 kann dies problemlos erzeugen, aber stundenlange thermische Drift könnte die Frequenz um mehrere Prozent ändern. Außerdem, wie nah an genau 50 % Einschaltdauer brauchen Sie?
Sie sagen, es muss 100 mA liefern. Was ist der minimale Laststrom? Es ist einfacher, etwas zu stabilisieren, das 100 mA zieht, als etwas, das irgendwo zwischen 0 und 100 mA zieht.
Was ist die Belastung? ist es ein Widerstand? Wenn ja, welchen Wert hat sie?

Antworten (3)

Vielleicht ein schneller Gate-Treiber-IC, der diskrete Transistoren mit Gegentakt-MOS-n / p-Kanal antreibt, die von der 3-V-Schiene gespeist werden. Sie benötigen einen Ausgangswiderstand von < 100 Milliohm, um bei einer Last von 100 mA weniger als 10 mV zu ändern.

Hinweis: Bei 600 kHz ist nicht viel Induktivität erforderlich, um diesen niedrigen Widerstand zu ruinieren. Ungefähr 30 nH, ungefähr die Induktivität von 1 Zoll Draht,

Ich bin mir also nicht sicher, wie praktisch es ist, dieses Ziel zu erreichen.

Es ist auch ein bisschen hochfrequent für einen 555, obwohl einige CMOS-Versionen es können.

Anstatt mich auf die Genauigkeit der Stromversorgungsschienen oder die Wiederholbarkeit der Headroom-Anforderungen für eine Komponente zu verlassen, würde ich einen anderen Ansatz wählen.

Mit Stromschienen von +/-8 bis 10 V können Präzisions-Opamps mit 0,1-%-Widerständen eine sehr genaue 3-V-Wellenform erzeugen. Bei den höheren Versorgungsspannungen geht der Ausgangsstufe noch lange nicht der Headroom aus und die Amplitude des Ausgangssignals wird beeinträchtigt.

Die Schaltung würde eine Spannungsreferenz mit einem Gesamtfehlerbudget von weniger als 0,3 % benötigen, einschließlich Anfangswert, Alterung und Temperatur.

Sie können Gate-Treiber-ICs mit 1 Ohm Ausgangswiderstand einstellen. Das ist bei 0,1 Ampere ein Fehler von 100 Millivolt.

Andernfalls müssen Sie RIESIGE MOSFETS oder Leistungsverstärker verwenden.

Oder Operationsverstärker mit Pufferausgängen. OPA633 kommt zu mir.

Ich bin mir nicht sicher, was du mit RIESIG meinst. Es gibt tonnenweise Niederspannungs-MOSFETs mit mittlerer Stromstärke und Einschaltwiderständen von 10 Milliohm oder darunter.
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