Wie kann ich ein Hochspannungssignal (kHz zu MHz) zu einem Hochspannungs-DC-Offset hinzufügen?

Ich arbeite mit MEMS-Strukturen und muss ein Gerät (Schalter) in einen Arbeitspunkt mit ziemlich hohem Offset bewegen. (150V DC Offset und ein Spannungshub von 60V) Zur Erzeugung der hohen HF-Spannung (bis 5MHz) verwenden wir ein System WMA-300 von Falco Systems.

Erhalten Sie diesen DC-Offset auf diesem System. Ich wurde von dieser Antwort inspiriert, einen Transformator (z. B. WB1010 ) zu verwenden , um die Eingangsspannung auszugleichen.

Schaltungsidee

Am Ende möchte ich eine Antwortfunktion des Geräts in Abhängigkeit von der Frequenz (zwischen 1 Hz idealerweise (aber 5 kHz ist in Ordnung) und 5 MHz) des Ansteuersignals (zwischen 120 V und 180 V) aufzeichnen. Das Signal, das am MEMS-Gerät ankommen muss, sollte wie folgt aussehen (Entschuldigung für den schlecht gezeichneten gezwitscherten Sinus).Gezwitscherter Sinus am MEMS-Gerät.

Als ich über die Lösung nachdachte, hatte ich hauptsächlich Angst, dass jemand das System falsch bedient, indem er ein Niederfrequenzsignal an die Eingangsspule anlegt und dadurch die Primärspule durchbrennt. (50 Ohm Quellenimpedanz und 0,3 Ohm Spulenwiderstand) Muss ich dies verhindern, indem ich einen Hochpassfilter vor der Primärspule hinzufüge?

Gibt es eine bessere Idee, wie man dieses Signal erzeugt?

Es gibt einen besseren Weg, dies zu tun (siehe die akzeptierte Antwort), der Transformator scheint übertrieben zu sein.

Bei mir passt es immer noch nicht. Sie erwähnen MHz, dann erwähnen Sie 300 Hz. Bitte geben Sie unmissverständlich an, welche Endspannung Sie unabhängig von der Methode benötigen. Betrachten Sie die einzelnen AC- und DC-Spannungen als in Reihe geschaltet, damit Sie sie einzeln auflisten können.
Das klingt wirklich nach einer potenziell gefährlichen Situation, in der Sie jemanden suchen sollten, der erfahren ist, um zu helfen. Wenn dies im Kontext einer größeren Forschungsorganisation (wie einer Universität) geschieht, gibt es wahrscheinlich viele solcher Leute.
@Andyaka Ich habe versucht, die Frage zu klären. Chris Stratton: Ich stimme zu, bei Hochspannungen sollte man vorsichtig sein, was man tut.
Ein Bild malen.
Ich verstehe das nicht wirklich. Sprechen Sie wirklich von der Art des MEMS-Geräts, das im Tag verwendet wird? Die MEMS-Geräte, die ich gesehen habe, würden eine Menge Rauch abgeben, selbst wenn Sie sich 120 Volt näherten.
@pipe Die Forschungsgeräte sind oft nicht so optimiert wie die kommerziellen Geräte. Es hängt viel von der Steifigkeit der Platte ab.

Antworten (1)

Die Lösung hängt davon ab, wie schnell Sie die DC-Vorspannung ändern müssen (wenn überhaupt).

Fügen Sie einfach einen Widerstand in Reihe mit der DC-Quelle zum MEMS und dann einen Kondensator von der AC-Quelle zum MEMS hinzu.

Der Wert des Widerstands hängt vom Leckstrom in den MEMS ab, da sie typischerweise einen sehr geringen Leckstrom haben, dieser könnte 100 kOhm betragen.

Der Kondensator muss eine Reaktanz haben, die relativ zum Widerstand bei der niedrigsten Betriebsfrequenz klein ist. Für die von Ihnen genannten Frequenzen wäre ein Wert von 0,01 uF angemessen.

Ich habe die Frage geändert, um genauer zu reflektieren, was ich brauche. Vielen Dank für Ihre Antwort.
@gyger - Ihre Lösung ist ziemlich gut, benötigt aber einen Transformator. Der von mir vorgeschlagene benötigt nur einen Widerstand und einen Kondensator und verlässt sich darauf, dass das MEMS keinen nennenswerten Gleichstrom benötigt. Ich habe einmal ein System mit über 3.000 MEMS-Aktuatoren gebaut, um Licht aus optischen Fasern in einem Kommunikationssystem zu manipulieren.
Entschuldigen Sie die späte Antwort, ich mag Ihre Lösung sehr (insbesondere die Einfachheit). Wenn ich jetzt einen 1uF-Kondensator und einen 100kOhm-Widerstand habe, würde das bis 1 kHz (ZC=j150Ohm) gut funktionieren. Ich werde Ihre Antwort akzeptieren.
Nur um Ihnen ein Update zu geben, alles hat so funktioniert. Hervorragende einfache Lösung.
Wie kann ich ein Hochspannungssignal (kHz zu MHz) zu einem Hochspannungs-DC-Offset hinzufügen?
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