Buffer para pulsos de 5V, 500ps a 10 ns

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Estoy tratando de hacer un buffer para pulsos cortos de 5V. Los pulsos son negativos (de 5 a 0 V) y duran de 500 ps a 10 ns (Máxima mitad, ancho total). La carga es capacitiva, alrededor de 50pF y lo más cerca posible del búfer. La entrada probablemente será un par diferencial. Se espera que la frecuencia de repetición del pulso sea de alrededor de 50MHz.

Consideré varias opciones:

  1. Varias puertas lógicas rápidas, como SN74LVC2G04 en paralelos. Podrían tener un tiempo de subida adecuado, pero la frecuencia máxima es baja, alrededor de 150 MHz.
  2. Op-amp rápido, de alta velocidad de giro, como un AD8009. El ancho de banda es mejor y esto podría funcionar con pulsos alrededor de 5 ns, pero probablemente no con los más cortos.
  3. Un amplificador de RF, con un bloque de ganancia o un FET de RF. No sé mucho sobre esos circuitos al lado del amplificador básico de clase A y esto consumirá energía continuamente.

Gracias por cualquier sugerencia!

Los impulsos serán generados por alguna lógica CML. El dispositivo que controla el búfer será similar a un ADCMP572. Es diferencial con una oscilación de 800 mV, por lo que necesito ganancia de voltaje y suficiente corriente para obtener un buen tiempo de subida.

    
pregunta pserra

2 respuestas

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td; dr Sus requisitos no son razonables. Reducir la capacidad de carga.

Sólo para establecer algunas reglas básicas aquí. Lo que usted necesita necesita cantidades principales de corriente para realizar el trabajo.

La carga de voltaje de capacitancia de una fuente de corriente constante se expresa como \ begin {equation} \ Ut = \ frac {(I * t)} C \ end {ecuación}

Teniendo en cuenta 5V y 50pF, eso equivale a 500mA de corriente solo para obtener un pulso alto dentro de 500ps. Y eso probablemente no sea muy útil para ti. Entonces, para obtener algo un poco más razonable, como 50ps para un 10% de tiempo de subida / caída, está viendo 5 amperios de corriente para hacer el trabajo.

Estamos hablando de un importante controlador de alta velocidad aquí. Para verlo de otra manera, sus pulsos de 500ps son 2GHz si fueran sinusoides, y no lo son. Algunos de los controladores de serie rápidos y modernos pueden manejar la velocidad pero en ningún lugar cerca de la capacidad.

Si realmente tienes tu corazón preparado para construir esto, esencialmente necesitarás diseñar un amplificador de microondas a nivel de base. Este es un equipo muy especializado, pero en realidad no cuesta mucho si vas a eBay. Google para el amplificador de potencia de microondas. Tenga en cuenta que tendrá que subir a 20 GHz para obtener ese aumento del 10% y el tiempo de caída.

Alternativamente, la lógica acoplada de un emisor positivo puede ser persuadida para producir las cantidades requeridas de empuje, pero el diseño de tal monstruo está fuera del alcance.

    
respondido por el Barleyman
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Construimos el circuito con controladores FET, como el UCC27517A, y lógica adicional para controlar el controlador FET. Nos relajamos los requisitos en cuanto al tiempo de subida y utilizamos dos circuitos en paralelo para obtener la frecuencia de repetición de pulsos que queríamos, ya que la frecuencia máxima del controlador FET es muy baja.

    
respondido por el pserra

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