mosfet陡化前沿超调量问题

2019-03-25 15:13发布

原理图 原理图
原理图大致如下
仿真结果 仿真结果
仿真结果如图
unnamed.jpg
实际测量各部分波形大致如图

根据设计要求,产生的陡前沿方波tr小于60ns,ts(10%Uo-Uo±0.03Uo)小于200ns
实际产生的方波会有一个好超调的毛刺,这个毛刺严重影响Ts,虽然可以根据增加最后一级mosfet负载电阻来减小超调从而减小ts,但是同时会增大tr。由于最终负载电容在1-100pF,负载100pF时想保持Tr小于60ns还是不太容易。虽然仿真可以达到,但是实物我之前试了几次都不太成功。
图中接入1pF和10pF两种电容,在负载电阻为900欧左右时可以同时满足Tr<60ns。但是在两种电容值下,Ts并不同时<200ns。
所以
问题1:我在想是不是必须得给每种电容 (1pF 10pF 100pF)都单独用一个mosfet来产生最后的陡化前沿方波,而不是像之前用一个mosfet同时带1pF 和10pF。然后用继电器来切换电路(之前为用继电器切换电容)。想听听大家意见这个想法合理吗
问题2:除去改变负载电阻之外还有什么可以调节tr 以及ts(超调)的方法?或者这个超调是如何产生的?
问题3:图中绿 {MOD}的波形是我根据一个方波变正弦波的电路改变过来的。后来考虑到下降沿还是太快,所以想将绿 {MOD}波形改变为类似于梯形的波形,但是找来找去都没看到有类似的,请教各位大神该如何去做。

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7条回答
maychang
1楼-- · 2019-03-25 19:30
< 清把示波器屏幕上四条线与电原理图中测试点联系起来。否则无法知道某波形是哪一点的波形。
度假的乞丐
2楼-- · 2019-03-25 21:23
maychang 发表于 2016-8-31 16:08
清把示波器屏幕上四条线与电原理图中测试点联系起来。否则无法知道某波形是哪一点的波形。

黄 {MOD}:V1方波波形(输入)
绿 {MOD}:经放大器整形后的输出波形(R13左边)
蓝 {MOD}:Q2漏级输出电压,探针6电压,与图二仿真结果类似。
红 {MOD}:经电阻R12转换的脉冲波形
maychang
3楼-- · 2019-03-26 01:37
度假的乞丐 发表于 2016-8-31 17:46
黄 {MOD}:V1方波波形(输入)
绿 {MOD}:经放大器整形后的输出波形(R13左边)
蓝 {MOD}:Q2漏级输出电压,探针6电 ...

看不出四条波形有什么不正常之处。
V1和V2用两个独立信号源,目的是什么?
度假的乞丐
4楼-- · 2019-03-26 06:21
maychang 发表于 2016-8-31 17:56
看不出四条波形有什么不正常之处。
V1和V2用两个独立信号源,目的是什么?

V1 V2动作时间有一定延迟,大概在半个周期,目的是为了把绿 {MOD}波形“切”为蓝 {MOD}波形。因为需要一个陡化前沿和一个缓慢下降的后沿。
目前四条波形形状是没什么问题。但是陡化前沿并不满足Ts<200ns的要求。原因是会有一个超调影响其达到稳定的时间。Tr<60ns相对来说比较容易达到,r13减小,tr也会缩短,然而这样会增大超调,使ts增大。产生超调的原因是来自前面的放大器部分,但是具体为什么我并不是很理解,所以前来求助。另外就是除去调节r13的大小还有别的方式可以优化陡化前沿吗?
maychang
5楼-- · 2019-03-26 09:17
度假的乞丐 发表于 2016-8-31 18:24
V1 V2动作时间有一定延迟,大概在半个周期,目的是为了把绿 {MOD}波形“切”为蓝 {MOD}波形。因为需要一个陡化前 ...

由首帖和后续各帖,我理解Tr是脉冲上升时间,但不知道Ts是指什么,猜测Ts(10%Uo-Uo±0.03Uo)是指达到稳定时间。
另,tr和Tr最好不混用。
度假的乞丐
6楼-- · 2019-03-26 11:07
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