He construido un convertidor de nivel para una señal digital PWM que se ejecuta a 800KHz. El circuito es así:
* Estoy usando un transistor BS170 en su lugar
El problema es que la señal se distorsiona alrededor de 10KHz, creo que el transistor debe manejar el ancho de banda. ¿Cómo puedo aumentar el límite de frecuencia?
¿Está la distorsión en el borde ascendente? La recuperación de Q1 \ $ V _ {\ text {ds}} \ $ a través de R2 es un limitador para el ancho de banda. Cerca de \ $ V _ {\ text {ds}} \ $ = 0V, BS170 tiene \ $ C _ {\ text {ds}} \ $ ~ 40pF y \ $ C _ {\ text {gd}} \ $ ~ 20pF. Entonces, la constante de tiempo para R2 (\ $ C _ {\ text {ds}} \ $ + \ $ C _ {\ text {gd}} \ $) ~ 4usec. Después de que se haya producido el aumento de GPIO, los últimos 2 V a 2,5 V de aumento seguirán esa constante de tiempo de 4useg, lo que hace que el ancho de banda de señal grande sea inferior a 100 kHz. Otra capacitancia en el circuito empeorará las cosas. Reducir R2 a 1kOhm ayudaría a que el ancho de banda se acerque a 800kHz.
También debería indicar que \ $ V _ {\ text {th}} \ $ del BS170 puede ser tan alto como 3V, por lo que podría haber unidades que no se enciendan correctamente. Una parte de menor voltaje con una menor \ $ V _ {\ text {th}} \ $ y un tamaño de matriz más pequeño, para reducir la capacitancia de la parte sería una mejor opción.
Poner un condensador de la fuente al drenaje. Comience pequeño (digamos, 22pF) y observe el efecto. Prueba diferentes valores. Cuanto más pequeño, mejor mientras funcione.
Esto proporciona un acoplamiento de CA para aumentar el ancho de banda, pero todavía permite el aislamiento en DC.
No busqué las especificaciones en el BS170 y no estoy familiarizado con ellas. He hecho esto en el pasado con un BSS138 (si recuerdo bien), que es una buena opción. Es un "frijol de jalea" que está disponible en muchos proveedores y a bajo precio. El 2N7000 tiene un Vgs (th) más alto que el BSS138.
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