我用晶振得到了一个幅值只有3V的方波，但想要将其电压放大到5~9V -

标题: 我用晶振得到了一个幅值只有3V的方波，但想要将其电压放大到5~9V [打印本页]

作者: 老弟 时间: 2023-11-8 11:43
标题: 我用晶振得到了一个幅值只有3V的方波，但想要将其电压放大到5~9V
想用方波对后续的CMOS管进行驱动控制，但是晶振产生的7M方波只有3.3V，想放大到5~9V该怎么办。我尝试过一些三极管放大电路和比较器电路，但是放大后波形都会失真，或者变成其他波形了。求大佬指点。

作者: 老愚童63 时间: 2023-11-8 12:18
用S9014三极管进行电平变换看看。

作者: 老愚童63 时间: 2023-11-8 12:21
不需要放大，方波信号只要进行电平变换就可以了。如果对相位有要求，可以进行2级反相。三极管接成开关状态而不是放大状态

作者: ZSJM 时间: 2023-11-8 12:34
5V 容易, 9V 不容易.

5V用数字电路就可以了, 如74ACT04, AC系列是高速(比HC还快)ACT是输入兼容低压(如LS),并且可以做为3.3V转5V的转换.

实验供电可以用可调电路,如供电压可调为5V~5.5V, 因为74ACTXX在小电流输出时接近供电电压(50uA).大电流输出时会下降0.5V左右(24mA)

作者: ZSJM 时间: 2023-11-8 12:52

看上图输出VOH.

如果不用数字电路,就是用高速运放,并且要低阻低输入电容.
如果想要你的方波好看, 就要选择300MHZ~500MHZ带宽的运放. 如EL2180, 可以工作在10V.

EL2180 SR=600~1200V/us, 9V 最坏上升大概需要15ns 7MHZ是可以胜任的, 只是工作电压,你要用0~10V, 比正负5V省点事.

作者: ZSJM 时间: 2023-11-8 13:18
还有一个思路, 就是用高速MOS驱动芯片,因为它的工作电压一般可达15V,有些是13V.
而这些驱动芯片中,大部分上升沿大概20ns. 另有高速的可到10ns. 应该可以用在你想的完美波形上(其实比较高速数字的波形不是很方方正正的,越高速电压越低)

如果MD1210,MD1211,如下图.只用其中一路就可以了.

如果买不到1210,1211这类,你可以试试速度低点的,如EL7242,EL7412等,电路类似,略有不同.

作者: Hephaestus 时间: 2023-11-8 13:58
用电容隔离送给74HC14就可以得到5Vp-p方波了。

作者: 老弟 时间: 2023-11-8 14:15
本帖最后由老弟于 2023-11-9 10:28 编辑

老愚童63 发表于 2023-11-8 12:21
不需要放大，方波信号只要进行电平变换就可以了。如果对相位有要求，可以进行2级反相。三极管接成开关状态 ...

这是我之前弄的，但是也有占空比不准确的问题。后来我测试发现在频率1M以下波形很好，大于1M就不行了。

作者: npn 时间: 2023-11-8 14:51
输出电流多大，相位是什么? 带什么负载要搞清楚。

作者: mengsiu 时间: 2023-11-8 15:04

ZSJM 发表于 2023-11-8 12:34
5V 容易, 9V 不容易.

5V用数字电路就可以了, 如74ACT04, AC系列是高速(比HC还快)ACT是输入兼容低压(如LS ...

ULN2007，最高支持到50V。

作者: npn 时间: 2023-11-8 15:16

mengsiu 发表于 2023-11-8 15:04
ULN2007，最高支持到50V。

你确定这个可以输入7M的信号?

作者: Alien_ET 时间: 2023-11-8 15:19
放大到5V的话可以试试三态门，SN74HCT245

作者: 老弟 时间: 2023-11-8 15:27

npn 发表于 2023-11-8 14:51
输出电流多大，相位是什么? 带什么负载要搞清楚。

没考虑电流，就是作用在场效应管的G端，做开关作用

作者: Hephaestus 时间: 2023-11-8 15:33

mengsiu 发表于 2023-11-8 15:04
ULN2007，最高支持到50V。

你确定这个玩意儿能放大7MHz的信号？？？

作者: mengsiu 时间: 2023-11-8 15:39

npn 发表于 2023-11-8 15:16
你确定这个可以输入7M的信号?

似乎不行

作者: 老愚童63 时间: 2023-11-8 17:05

老弟发表于 2023-11-8 14:15
这是我之前弄的，但是也有占空比不准确的问题

你把R2改成10K，R1改成2K左右试一试，如果要考虑晶振负载，可以在晶振输出对地并联一只电阻。

作者: npn 时间: 2023-11-8 17:47

老弟发表于 2023-11-8 15:27
没考虑电流，就是作用在场效应管的G端，做开关作用

场效应管什么型号，D、S端接什么? 控制什么的开关?

作者: Y_G_G 时间: 2023-11-8 23:27
sn74lvc1g14
如果只是5V
施密特反相器,包你用得好
如果是要波形电平相同,要么是再加一个反相器,要么是改输入的电平
频率上是肯定可以的

作者: 1256618767 时间: 2023-11-9 02:57
根据描述需要施密特整形电路，可以尝试用非门制作施密特触发电路，工作频率高。

作者: rayin 时间: 2023-11-9 07:49
用cd4050试试, 这个电平转换IC可以输出15V的方波

作者: 大漠落日 时间: 2023-11-9 09:00
没有说明晶振的频率，只能采用高速运放或者门电路，比较器，反正都可以实现，具体还要看实际频率是多少。

作者: 老弟 时间: 2023-11-9 10:05

老愚童63 发表于 2023-11-8 17:05
你把R2改成10K，R1改成2K左右试一试，如果要考虑晶振负载，可以在晶振输出对地并联一只电阻。

我试过了，其中的R2:R3=1：2才行，不然后续波形就变得很奇怪了

作者: aayon1979 时间: 2023-11-9 10:27
用高速的三极管，接成开关管工作模式

作者: ppcbug 时间: 2023-11-9 14:51
按照你的大概场景，只需要一个 120M 的 EL2244 运放做跟随器的可以了。
类似场景我实际使用过，几乎没有任何失真。

作者: 1600277881 时间: 2023-11-9 15:00
如果说你的负载不大，找个比较器，要多方波就有多方波

作者: 老愚童63 时间: 2023-11-9 15:09

ppcbug 发表于 2023-11-9 14:51
按照你的大概场景，只需要一个 120M 的 EL2244 运放做跟随器的可以了。
类似场景我实际使用过，几 ...

跟随器肯定不合适，因为要进行电平变换，电压比较器可以，不知道频率是否合适

作者: Hephaestus 时间: 2023-11-9 15:31

rayin 发表于 2023-11-9 07:49
用cd4050试试, 这个电平转换IC可以输出15V的方波

CD4000速度太慢，小规模电路3V电源可以工作到100kHz，12V电源可以工作在10MHz，如果用CD40106缓冲7MHz方波当然可以，但是楼主要的完美方波就别做梦了。

作者: ppcbug 时间: 2023-11-9 15:32

老愚童63 发表于 2023-11-9 15:09
跟随器肯定不合适，因为要进行电平变换，电压比较器可以，不知道频率是否合适

谢谢，是我说错了。

作者: 老愚童63 时间: 2023-11-9 15:48
还有一个部分就是使用5V有源晶振可以得到5V的方波

作者: yzwzfyz 时间: 2023-11-9 16:59
1、要有一个超过9V的电源。
2、要有一个远超过7M的频宽放大元件（三极管、运放、逻辑门都可以）
3、用你学到的知识将它们合成一下。

作者: Hephaestus 时间: 2023-11-9 17:40

yzwzfyz 发表于 2023-11-9 16:59
1、要有一个超过9V的电源。
2、要有一个远超过7M的频宽放大元件（三极管、运放、逻辑门都可以）
3、用你 ...

第二点是错误的，频宽是线性电路概念，数字电路工作在饱和-截止区，是非线性状态，最典型的如9018特征频率600MHz，但是用作方波放大频率很难超过100kHz，因为进入饱和状态后想要退出的存储时间太长。

作者: 老弟 时间: 2023-11-10 09:05

老愚童63 发表于 2023-11-9 15:48
还有一个部分就是使用5V有源晶振可以得到5V的方波

我用的3V有源晶振

作者: 老弟 时间: 2023-11-10 09:08

ZSJM 发表于 2023-11-8 13:18
还有一个思路, 就是用高速MOS驱动芯片,因为它的工作电压一般可达15V,有些是13V.
而这些驱动芯片中,大部分 ...

确实都不好买，高速驱动芯片能仿真吗？

作者: yzwzfyz 时间: 2023-11-10 09:13
楼主：
理论上的方波边界频率是无穷大，实际应用中是不可能达成的。
实际中的方波，都隐含一个上界频率，大家“心照不宣”。
这里“远超”7M，是提示您，关注方波的上界频率。
这个“心照不宣”的上界频率取多少？建议你用付氏级数将方波展开，依据你的要求，看展到哪一级为妥。

作者: 老弟 时间: 2023-11-10 11:53
感谢各位的大佬的帮助，最终我使用的场效应管共栅极放大电路，选择一个高速的场效应管，仿真里是非常好用的。之后买来实测一下。

作者: 用户名不存在 时间: 2023-11-10 14:10
首先，用运放的话，要考虑工作电压和带宽，以及SR，用AD826这些可以满足要求，布局主要屏蔽和干扰

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