如何实现高频(1MHZ)方波的电压跟随器

2019-03-25 13:50发布

应用环境:我想用STM32(单片机)采集一个阻抗是10M欧频率是1MHZ的方波,但是STM32自带AD的输入阻抗太小,大概只有几十K,所以必须要在中间添加调理电路。

目前想法:其实最简单的方法就是在中间用一个高性能运放做一个电压跟随器,做一个缓冲级,我用了LF357等几个高性能运放(输入阻抗在1G欧,带宽2Mhz以上,电压变化速率在5V/us),按原理说应该完全符合我的要求,但是实际的电压跟随效果却很差,根本没有还原波形。


问题:想请站内大神指点一下,对于我这个应用环境有没有其他的方案解决问题(不接受外部AD,实验环境导致,不解释),或者我目前的电压跟随器无法实现理想效果的原因

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16条回答
maychang
1楼-- · 2019-03-25 18:00
< 方波含丰富的高次谐波。要想无失真地传输1MHz方波,放大器(你的电压跟随器)必须能够传输至少几十倍于1MHz的信号,也就是说,你采用的运放单位增益带宽至少要达到几十MHz。
现在你使用的运放,单位增益带宽仅2MHz,远远不够。
PowerAnts
2楼-- · 2019-03-25 22:03
针对方波的电压跟随器,压摆率是首要条件,满足带宽的不一定满足。另外1MHz的信号源内阻10M, 这里最要命的地方,是运放的输入电容,一般有几pF,其与10M内阻的-3DB截止频率大约在几KHz
menghel88
3楼-- · 2019-03-25 22:13
maychang 发表于 2018-3-8 10:41
方波含丰富的高次谐波。要想无失真地传输1MHz方波,放大器(你的电压跟随器)必须能够传输至少几十倍于1MHz的 ...

原来是这样!!谢谢您!能否再麻烦您一个问题,我在论坛里其他的帖子上看到了电压跟随器各部分阻抗要实现阻抗匹配的问题,我的电路图如下所示,其中的电阻值哪部分需要更改,原因是什么?新手比较菜,看课本只知道跟着现成的电路图选参数,不知道参数的原因,望您指点一二
maychang
4楼-- · 2019-03-26 03:59
menghel88 发表于 2018-3-8 10:54
原来是这样!!谢谢您!能否再麻烦您一个问题,我在论坛里其他的帖子上看到了电压跟随器各部分阻抗要实现 ...

这个电路,已经不是电压跟随器了。此电路是电压增益为2倍的同相放大器,而电压跟随器是指电压增益为1。
如果需要电压跟随器,将R1和R2去掉(R1开路,R2短路)。
menghel88
5楼-- · 2019-03-26 05:32
maychang 发表于 2018-3-8 11:07
这个电路,已经不是电压跟随器了。此电路是电压增益为2倍的同相放大器,而电压跟随器是指电压增益为1。
...

因为我想放大一下,所以就这样设计的,应该不影响跟随效果吧?好像当增益达到两倍的时候,带宽会下降两倍?
maychang
6楼-- · 2019-03-26 06:08
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