Ich versuche, eine 74HC-basierte digitale Schaltung von einer Taktreferenz mit einer Impulswiederholungsrate von 10 bis 15 MHz zu phasensperren. Die Impulsbreite beträgt etwa 400 Pikosekunden. Die Spitzenspannung liegt manchmal unter 700 mV, abhängig von der Länge des Koaxialkabels.
Die Form der Uhr stört mich eigentlich nicht; Sogar eine Umwandlung in eine sinusförmige Wellenform wird akzeptiert, solange ich meine 47HC-basierte Elektronik von diesem schwach gepulsten Trigger aus ansteuern kann. Sollte ich nach Designs suchen, um die Uhrreferenz vorzukonditionieren? Ich strebe im Allgemeinen eine kostengünstige Lösung an, sonst wäre es ein Overkill für mein digitales Board (~ 50 US-Dollar).
Die Taktquelle wird von einem Photodetektor erzeugt. Das Folgende zeigt das interne Schaltungslayout, das vom Hersteller bereitgestellt wird. Ich kann die Schaltung im Fotodetektor nicht modifizieren, da dadurch die Garantiebedingungen ungültig werden.
Das folgende Layout aus diesem Blog entfernt die Impulse, anstatt sie zu verstärken:
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Ich beobachte ein Klingeln bei etwa 300 mVpp, aber ich kann die Impulse nicht sehen:
Simulieren Sie diese Schaltung
George Herold erinnerte mich daran, dass mein Stromquellensignal vor der Verstärkung in eine Spannung umgewandelt werden muss. Also schalte ich jetzt den 50Ohm-Abschlusswiderstand in Reihe mit meinen Verstärker-Gates.
Da ich nur HCU04 zur Hand habe, habe ich an der Kondensator-Widerstand-Kombination herumgebastelt, um das Signal mehrstufig zu verstärken:
Simulieren Sie diese Schaltung
In Stufe 2 und 3 muss ich das Signal AC-koppeln, damit es bei VCC/2 vorgespannt werden kann, bei dem der Verstärkungseffekt am größten ist. Andernfalls driftet die Basislinie des Impulssignals entweder zu VCC oder GND, wo keine Verstärkung stattfindet. Die 4. Stufe funktioniert einfach wie ein Inverter, um mir eine steigende Flanke zu geben.
Gibt es dafür eine Gestaltungsregel? Ich fürchte, das Ergebnis ist auf dem PCB-Layout möglicherweise nicht reproduzierbar.
Es geht um Kapazitäten.
74HC-whatever ist dafür zu langsam. Die Eingangskapazität für jeden "Block" Ihrer Schaltung beträgt 3,5 pF. Dies glättet Ihren 0,4-ns-Impuls.
Der ST9011-Transistor ist auch zu langsam. Datenblatt sagt: 370 MHz Bandbreite und 1,5 pF Kollektor-Basis-Kapazität. Sie haben dort wahrscheinlich auch einige zusätzliche parasitäre Kapazitäten.
400 ps sind eine ziemlich kurze Zeit, möglicherweise nicht genug, um die Kapazitäten Ihrer gesamten Schaltung aufzuladen. Verkabelung und Leiterplatte sind sehr wichtig, wenn Sie mit solchen kurzen Impulsen oder hohen Frequenzen umgehen.
Sie benötigen einen ~2,5-GHz-Transistor und eine korrekte Verdrahtung/Leiterplatte, um parasitäre Kapazitäten zu eliminieren.
2,5 GHz, weil 1/0,0000000004 s = 2500000000 Hz
Hochfrequenztransistoren sind nicht teuer, ich habe gerade einen zufälligen 6-GHz-Transistor ( BFR93A ) gefunden und er kostet weniger als 0,30 $, wo ich wohne. Sie können nach etwas mit höherer Verstärkung suchen oder es einfach ausprobieren.
OK mit dem hinzugefügten Schaltplan sind die Dinge viel klarer.
Die Fotodiode liefert einen Strom. Sie werden dies also mit dem Lastwiderstand in eine Spannung umwandeln. Sie wollen die Last R und alle Verstärker direkt neben dem BNC. (Kapazität ist nicht Ihr Freund.) Höchstwahrscheinlich verwenden Sie einen 50-Ohm-Widerstand. Aber es gibt keinen Grund, warum Sie nicht etwas Größeres ausprobieren sollten. Probieren Sie mehrere hundert Ohm aus und sehen Sie, ob das hilft. Wenn Sie am Ende einen Verstärker (Transistor) benötigen, empfiehlt Phil Hobbs den BFG25AX (jetzt veraltet und verschwindet schnell). Wenn Sie mehr als nur einen größeren R benötigen, fragen Sie und wir können einen Ersatz finden.
Der Mittagselch
Georg Herold
trosley
Antonius
Antonius
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Georg Herold
Antonius