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关于MosFET恒流控制的疑问(附原理图与波形)

关于MosFET恒流控制的疑问(附原理图与波形)

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在横流控制的截图中,利用MosFET来控制恒流特性就比较常见的方法,对于小电流有的时候也用双极晶体管来代替.但是图中反向输入端与输出端连接的电容作用如何?是为了改善响应特性嘛?这种接法我以前没有看到过,还请各位指教,最好告知相应资料!多谢!
但是我对其进行了小电流的实验,发现6mA时响应时间过长,约为7ms左右;随着电流的增加,响应时间缩小,如至24mA时,响应时间小于2ms.请问:如何改善这种情况?通过仿真加实验?有何理论依据?

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LV.4

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2005-07-26 09:34

那个电容是消除震荡的补偿电容,因为其驱动的是容性负载,但此电容引入环路带宽自然要降低,要在运放输出加互补三极管做图腾柱输出,提高对MOSFET的驱动能力,减少负载相移才能改善频响.

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LV.2

3

2005-07-26 11:52

@xuzhx

那个电容是消除震荡的补偿电容,因为其驱动的是容性负载,但此电容引入环路带宽自然要降低,要在运放输出加互补三极管做图腾柱输出,提高对MOSFET的驱动能力,减少负载相移才能改善频响.

非常感谢!您提到的容性负载,指的是MosFET的输入电容吧,我查了一下大概是1960pF.如果该电容是消除震荡的相位补偿电容,应该是可以改善其高频特性的,我曾经做过仿真,应该是有效果,而且该电容的引入也会降低带宽.
但是所测波形是由于弱电流的对于MosFET驱动能力不够吗?我好像没有理解:MosFET应该是可以的吧,毕竟其输入阻抗很大,应该是兆欧级.这是不是由于驱动电压太低,接近于其启动电压照成的固有影响?还请指导.多谢!

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LV.4

4

2005-07-26 14:36

@chunbai

非常感谢!您提到的容性负载,指的是MosFET的输入电容吧,我查了一下大概是1960pF.如果该电容是消除震荡的相位补偿电容,应该是可以改善其高频特性的,我曾经做过仿真,应该是有效果,而且该电容的引入也会降低带宽.但是所测波形是由于弱电流的对于MosFET驱动能力不够吗?我好像没有理解:MosFET应该是可以的吧,毕竟其输入阻抗很大,应该是兆欧级.这是不是由于驱动电压太低,接近于其启动电压照成的固有影响?还请指导.多谢!

所测波形有三种解决方法:
1、继续加大积分电容,直到输出没有过冲,但环路速度会随之降低.
2、还是要加强驱动,如果你又要保持带宽又要输出波形好.
3、如果你的恒流电流不是很大,你完全可选输入电容小的MOSFET
MOSFET输入阻抗高是指其静态,动态阻抗其实不高.

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LV.2

5

2005-07-26 16:42

@xuzhx

所测波形有三种解决方法:1、继续加大积分电容,直到输出没有过冲,但环路速度会随之降低.2、还是要加强驱动,如果你又要保持带宽又要输出波形好.3、如果你的恒流电流不是很大,你完全可选输入电容小的MOSFETMOSFET输入阻抗高是指其静态,动态阻抗其实不高.

非常感谢,发现自己的基础还是太差了,还应该向你学习!呵呵
1. 关于加大该电容,虽然过冲小些,不过环路速度降低的代价太大,所以不可取.
2. 加大驱动,同时不也意味着270/470分压的调整吗?
    MosFET在该环路的作用是根据栅极电压调整MosFET电阻,使得流过的电流在R9上的电压与SVDAC分压后结果一致吗?即此处放大器是电压跟随作用,其放大做用不大.
    那么当电流一定时,所需要的MosFET电阻(源漏极间电阻)也是一定的,应该是其栅极电压也是一定的.
    驱动能力不够,是由于MosFET对于阶越输入及环路自身调节的高频输入阻抗低造成的吗?能否对其估算?请问这方面有何文献?
3. 恒流电流不是很大,最高600mA,但是调解范围较宽,最低几个mA.
接触模拟电路的时间不长,还请见谅并耐心讲解!多谢!

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LV.2

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2005-07-26 18:47

@chunbai

非常感谢,发现自己的基础还是太差了,还应该向你学习!呵呵1.关于加大该电容,虽然过冲小些,不过环路速度降低的代价太大,所以不可取.2.加大驱动,同时不也意味着270/470分压的调整吗? MosFET在该环路的作用是根据栅极电压调整MosFET电阻,使得流过的电流在R9上的电压与SVDAC分压后结果一致吗?即此处放大器是电压跟随作用,其放大做用不大. 那么当电流一定时,所需要的MosFET电阻(源漏极间电阻)也是一定的,应该是其栅极电压也是一定的. 驱动能力不够,是由于MosFET对于阶越输入及环路自身调节的高频输入阻抗低造成的吗?能否对其估算?请问这方面有何文献?3.恒流电流不是很大,最高600mA,但是调解范围较宽,最低几个mA.接触模拟电路的时间不长,还请见谅并耐心讲解!多谢!

刚才这段时间里,我用恒流源Source meter做了实验,即直接在小电流时对MosFET栅极加电流,为避免引起过大的栅极电压变化,增加电流的范围由nA--uA.并且利用Camera进行一定爆光时间内的图像统计,没有发现有改善的迹象,也许其同动态阻抗虽然小于直流阻抗(因为其输入电容的阻抗随频率增加而减小,其直流阻抗相等于电阻与电抗的并联),但还是很大,因此对于输入电流影响不大.
请问如何解决这个问题及其原理、资料出于何处?多谢!

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LV.4

7

2005-07-27 11:14

@chunbai

非常感谢,发现自己的基础还是太差了,还应该向你学习!呵呵1.关于加大该电容,虽然过冲小些,不过环路速度降低的代价太大,所以不可取.2.加大驱动,同时不也意味着270/470分压的调整吗? MosFET在该环路的作用是根据栅极电压调整MosFET电阻,使得流过的电流在R9上的电压与SVDAC分压后结果一致吗?即此处放大器是电压跟随作用,其放大做用不大. 那么当电流一定时,所需要的MosFET电阻(源漏极间电阻)也是一定的,应该是其栅极电压也是一定的. 驱动能力不够,是由于MosFET对于阶越输入及环路自身调节的高频输入阻抗低造成的吗?能否对其估算?请问这方面有何文献?3.恒流电流不是很大,最高600mA,但是调解范围较宽,最低几个mA.接触模拟电路的时间不长,还请见谅并耐心讲解!多谢!

一定要去掉470分压电阻,对这个闭环电路来讲,它除了加重运放负担降低对MOSFET的驱动能力外没有什么好处.
将输入加入个微小电压,以抵消运放失调电压的影响,(我估计你的运放在0输入时,输出电压是负的.)使MOSFET处于临界开启状态.
驱动能力够不够最终还是要看你的带宽是多少,根据MOSFET的跨导,根据I=C*dv/dt可大致估算所需电流,响应速度还同你运放的带宽、SR、输出电流有关,深入的计算比较复杂,还是实际调整来的快一些.

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LV.2

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2005-07-27 12:09

@xuzhx

一定要去掉470分压电阻,对这个闭环电路来讲,它除了加重运放负担降低对MOSFET的驱动能力外没有什么好处.将输入加入个微小电压,以抵消运放失调电压的影响,(我估计你的运放在0输入时,输出电压是负的.)使MOSFET处于临界开启状态.驱动能力够不够最终还是要看你的带宽是多少,根据MOSFET的跨导,根据I=C*dv/dt可大致估算所需电流,响应速度还同你运放的带宽、SR、输出电流有关,深入的计算比较复杂,还是实际调整来的快一些.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122436877.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
增加470R分压电阻,主要是考虑了运方此时仍具有一定的放大倍数,因此将其分压.我对于降低MosFET驱动电流的意见不是很同意,原因是我做了实验,感觉其动态阻抗不是下降到想象中能够影响的程度.
如果采用上图,晶体管恒流控制的方法,毫无疑问应该去掉分压,以保证晶体管的基极电流.
我觉得还是该电容参数调整的问题,应该降低到一定程度:既要保证响应速度,还要保证过冲.我现在正在做实验,逐渐减小电容.
主要是感觉模拟电子,尤其是电源电路,考虑问题比较多.而且仿真与实际有时差别较大.看来还是听从你的意见,实际调整试试.但最好有个大概经验的调整范围就好了.

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LV.4

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2005-07-27 14:29

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122436877.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">增加470R分压电阻,主要是考虑了运方此时仍具有一定的放大倍数,因此将其分压.我对于降低MosFET驱动电流的意见不是很同意,原因是我做了实验,感觉其动态阻抗不是下降到想象中能够影响的程度.如果采用上图,晶体管恒流控制的方法,毫无疑问应该去掉分压,以保证晶体管的基极电流.我觉得还是该电容参数调整的问题,应该降低到一定程度:既要保证响应速度,还要保证过冲.我现在正在做实验,逐渐减小电容.主要是感觉模拟电子,尤其是电源电路,考虑问题比较多.而且仿真与实际有时差别较大.看来还是听从你的意见,实际调整试试.但最好有个大概经验的调整范围就好了.

去掉了470运放就没有放大倍数了吗?我对你的放大倍数不理解.1920PF,在频率为1MHZ时,阻抗为82.89欧.我要是你我就先去掉试试看.

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LV.2

10

2005-07-27 16:54

@xuzhx

去掉了470运放就没有放大倍数了吗?我对你的放大倍数不理解.1920PF,在频率为1MHZ时,阻抗为82.89欧.我要是你我就先去掉试试看.

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LV.2

11

2005-07-27 19:05

@xuzhx

去掉了470运放就没有放大倍数了吗?我对你的放大倍数不理解.1920PF,在频率为1MHZ时,阻抗为82.89欧.我要是你我就先去掉试试看.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122461782.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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以上三图是我刚做实验的结果,为了检测方便,我利用了Photodiode测试电路响应(因为本电源是LED恒流源,利用Photodiode测试去掉了高频的噪声).发现在pF级内改变容值,低电流时的响应时间并没有太大变化.只是能够看到减小时,过冲有些加大,这些应该与理论上差不多.但是由于电容太小,影响了电路的高频相应,容易造成震荡,失去了电容的本意,因此就没有继续做下去.

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LV.2

12

2005-07-27 19:09

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122461782.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122461960.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122461973.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">以上三图是我刚做实验的结果,为了检测方便,我利用了Photodiode测试电路响应(因为本电源是LED恒流源,利用Photodiode测试去掉了高频的噪声).发现在pF级内改变容值,低电流时的响应时间并没有太大变化.只是能够看到减小时,过冲有些加大,这些应该与理论上差不多.但是由于电容太小,影响了电路的高频相应,容易造成震荡,失去了电容的本意,因此就没有继续做下去.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122462564.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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LV.2

13

2005-07-27 19:25

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122462564.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122462573.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">

上面两图是我加大了Current resistor的R9阻值,由1欧变为两欧.目的就是想加大栅极电压,脱离栅极电压太小的弊端.结果是:第一个图中标错,但两图都非常明显.(波形中CH3为camera用于曝光的触发信号,CH2为Photodiode)

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463113.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463127.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
这两张图是所示对应上图条件下放大器输出波形.应该是R9的改变,增大了动态电阻,使得其过冲后边的平滑.
增大该电阻,虽然增大了功耗,但是可以明显改善响应时间,且对于多通道间相互串扰和地弹也有很大改善.
非常感谢你的建议,我明天也试一下,但还是感觉不是驱动能力的问题.

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LV.4

14

2005-07-28 10:38

@chunbai

上面两图是我加大了Currentresistor的R9阻值,由1欧变为两欧.目的就是想加大栅极电压,脱离栅极电压太小的弊端.结果是:第一个图中标错,但两图都非常明显.(波形中CH3为camera用于曝光的触发信号,CH2为Photodiode)[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463113.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463127.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">这两张图是所示对应上图条件下放大器输出波形.应该是R9的改变,增大了动态电阻,使得其过冲后边的平滑.增大该电阻,虽然增大了功耗,但是可以明显改善响应时间,且对于多通道间相互串扰和地弹也有很大改善.非常感谢你的建议,我明天也试一下,但还是感觉不是驱动能力的问题.

其实我对你的响应时间慢也很纳闷,我在做这类电路时,响应时间也就是几个微秒,上升沿可以做到1US无过冲,你为什么能够到毫秒级呢??运放你用的是OPA228吗?看他的指标应该做到微秒级啊,莫非你用PHOTODIODE检测引入了纯延迟?不能啊,我想PHOTODIODE的延迟也就是纳秒级的.电容的大致范围为几到几十PF应该到不了几百PF,还有一点就是MOSFET输入电容大绝对会影响延迟,你要注意到Igs也是流经你的采样电阻的,在电流上升的初始阶段,采样电阻上的电压是由Igs产生的,直到MOSFET开始导通,采样电阻的电流才逐渐由Igs转换为Ids,所以我才叫你在输入端加如微小电压,使得MOSFET处于临界开通状态.再有,你的电流最大只有900MA,你为何不用一个输入电容只有135PF的IRF510呢,这样你的270电阻也可以减小到47欧,环路依然很稳定.朋友,还有一点就是,采样电阻一定要用无感电阻,有感电阻是做不到1US上升沿无过冲的.继续坚持去掉你那个无用的470.

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LV.2

15

2005-07-28 12:06

@xuzhx

其实我对你的响应时间慢也很纳闷,我在做这类电路时,响应时间也就是几个微秒,上升沿可以做到1US无过冲,你为什么能够到毫秒级呢??运放你用的是OPA228吗?看他的指标应该做到微秒级啊,莫非你用PHOTODIODE检测引入了纯延迟?不能啊,我想PHOTODIODE的延迟也就是纳秒级的.电容的大致范围为几到几十PF应该到不了几百PF,还有一点就是MOSFET输入电容大绝对会影响延迟,你要注意到Igs也是流经你的采样电阻的,在电流上升的初始阶段,采样电阻上的电压是由Igs产生的,直到MOSFET开始导通,采样电阻的电流才逐渐由Igs转换为Ids,所以我才叫你在输入端加如微小电压,使得MOSFET处于临界开通状态.再有,你的电流最大只有900MA,你为何不用一个输入电容只有135PF的IRF510呢,这样你的270电阻也可以减小到47欧,环路依然很稳定.朋友,还有一点就是,采样电阻一定要用无感电阻,有感电阻是做不到1US上升沿无过冲的.继续坚持去掉你那个无用的470.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523547.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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LV.2

16

2005-07-28 13:27

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523547.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523560.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523574.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">

xuzhx,你好:
   上边三图是不同实验条件的对比,左边图为今天我刚做的将R93(470欧)去掉的结果.通过比较,可知该电阻对响应时间的影响不明显.
对于你的疑问,我想澄清如下:
1.大电流时,响应时间会很短,应该在us级;随着电流的减小,响应时间会逐渐加大.为什么加大到几毫秒?我觉得是MosFET开启阈值得问题,电流越小越接近该值,MosFET特性越不稳定(容易在关闭与开通间震荡).但是究竟什么是真正原因?如何才能有效改善?这也正是我想你及各位请教的原因.
   运放是OPA4228,Photodiode等延迟很小.用Photodiode的原因是与采样电阻的延迟很小,而且能够有效避免高频噪声(上图中的右图即可说明),主要是为了测量方便,而且更贴近camera特性.
2. 对于MosFET对输入阻抗的影响,我是这样认为的:
   的确,IRF540的输入电容较大(1960pF,1MHz),其反馈电容也较大(40pF,1MHz).但这些主要影响了高频输入的放大特性:根据弥勒效应,实际的输入电容为:(1+放大倍数)* 反馈电容+输入电容.实际的输入电容与输出阻抗对高频输入起了低通滤波的作用,因此该电容越大,高频特性越差.
   对于在本电路阶跃或脉冲的响应过程中,其MHz级左右信号成分应该较小,kHz或更低频率才是主要成分,因此对于1MHz换算的交流阻抗并不是其真正的阻抗,应该是比改值大得多.所以不应该是驱动能力的问题(左图的实验是个证明),但也正由于输入阻抗及电容的变化,导致了响应过程的不同.
   至于为什么选用它,我想可能是当时公司里正好有这个片子吧.其中电阻的选择,应该更多的是功耗方面的考虑,因为板子上共有16个同样的恒流通道.
3.非常感谢你对采样电阻的建议.
   期待你对我的一些观点进行指正与解释.

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LV.2

17

2005-07-28 13:29

@chunbai

上面两图是我加大了Currentresistor的R9阻值,由1欧变为两欧.目的就是想加大栅极电压,脱离栅极电压太小的弊端.结果是:第一个图中标错,但两图都非常明显.(波形中CH3为camera用于曝光的触发信号,CH2为Photodiode)[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463113.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122463127.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">这两张图是所示对应上图条件下放大器输出波形.应该是R9的改变,增大了动态电阻,使得其过冲后边的平滑.增大该电阻,虽然增大了功耗,但是可以明显改善响应时间,且对于多通道间相互串扰和地弹也有很大改善.非常感谢你的建议,我明天也试一下,但还是感觉不是驱动能力的问题.

左图应该是放大器失真,将顶部削去了.

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LV.2

18

2005-07-28 13:30

@chunbai

左图应该是放大器失真,将顶部削去了.

17帖是对13帖中左图的说明.

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LV.4

19

2005-07-28 17:11

@chunbai

xuzhx,你好: 上边三图是不同实验条件的对比,左边图为今天我刚做的将R93(470欧)去掉的结果.通过比较,可知该电阻对响应时间的影响不明显.对于你的疑问,我想澄清如下:1.大电流时,响应时间会很短,应该在us级;随着电流的减小,响应时间会逐渐加大.为什么加大到几毫秒?我觉得是MosFET开启阈值得问题,电流越小越接近该值,MosFET特性越不稳定(容易在关闭与开通间震荡).但是究竟什么是真正原因?如何才能有效改善?这也正是我想你及各位请教的原因. 运放是OPA4228,Photodiode等延迟很小.用Photodiode的原因是与采样电阻的延迟很小,而且能够有效避免高频噪声(上图中的右图即可说明),主要是为了测量方便,而且更贴近camera特性.2.对于MosFET对输入阻抗的影响,我是这样认为的: 的确,IRF540的输入电容较大(1960pF,1MHz),其反馈电容也较大(40pF,1MHz).但这些主要影响了高频输入的放大特性:根据弥勒效应,实际的输入电容为:(1+放大倍数)*反馈电容+输入电容.实际的输入电容与输出阻抗对高频输入起了低通滤波的作用,因此该电容越大,高频特性越差. 对于在本电路阶跃或脉冲的响应过程中,其MHz级左右信号成分应该较小,kHz或更低频率才是主要成分,因此对于1MHz换算的交流阻抗并不是其真正的阻抗,应该是比改值大得多.所以不应该是驱动能力的问题(左图的实验是个证明),但也正由于输入阻抗及电容的变化,导致了响应过程的不同. 至于为什么选用它,我想可能是当时公司里正好有这个片子吧.其中电阻的选择,应该更多的是功耗方面的考虑,因为板子上共有16个同样的恒流通道.3.非常感谢你对采样电阻的建议. 期待你对我的一些观点进行指正与解释.

唉,看来关键是小信号的问题啊,那么把10K电阻减小为1K试试,换个IRF510试试.别的想不出什么来了.你的电流从几毫安到将近1A,其实动态范围已经比较大了,一般要是高精密仪器的话,一定分段做了,就是每段对应一个采样电阻,使得运放的输入失调电压同信号电压相比较可以忽略(估计直流特性也是你所需要的),我看MA档用个100欧比较合适,呵呵,我瞎说,对你来讲没实际用处.看来俺帮不了你了.

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LV.2

20

2005-07-29 10:15

@xuzhx

唉,看来关键是小信号的问题啊,那么把10K电阻减小为1K试试,换个IRF510试试.别的想不出什么来了.你的电流从几毫安到将近1A,其实动态范围已经比较大了,一般要是高精密仪器的话,一定分段做了,就是每段对应一个采样电阻,使得运放的输入失调电压同信号电压相比较可以忽略(估计直流特性也是你所需要的),我看MA档用个100欧比较合适,呵呵,我瞎说,对你来讲没实际用处.看来俺帮不了你了.

你说得没错,应该是小信号的问题.其动态范围实际是最大300毫安.如果采用分段的形式切换采样电阻,对于原板改动太大,且软件也随之改动,另外已经交付客户的如何交待,所以对于产品这个方法应该不行.
你上次说的无感电阻是什么?能够给些资料?总之,非常感谢,学到不少知识,还请各位DX能够多予指点!

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蒲公英的翅膀

LV.6

21

2005-07-30 10:12

楼主您好,能不能把您的图画的清楚一点?
不是很懂你说的东西,但是很感兴趣,算是学习一下吧!!

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LV.2

22

2005-07-30 10:43

@蒲公英的翅膀

楼主您好,能不能把您的图画的清楚一点?不是很懂你说的东西,但是很感兴趣,算是学习一下吧!!

你好!感觉图应该还可以吧?
不过,由于试验的时候,别人做的软件有些问题,所以我正重新做实验,估计周一能够做完(这两天休息).从现在的结果看来,应该更加可信,也能够解释以上图中有些偏差的地方.
xuzhx,抱歉!上述波形有些偏差,我重新试验后能够解释一些不正常的地方.但目前看来,小电流时电容c132积分时间能够使响应滞后ms级.
不是很懂没关系,什么事情都需要有个过程!况且,我们说得也不一定正确,还有许多地方没有澄清!学无止境,相互交流,总会发现自己不足的地方!欢迎大家给予指正!一时错对无所谓,但一定要有个近乎正确的讨论结果.多谢!

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蒲公英的翅膀

LV.6

23

2005-07-30 10:49

@chunbai

你好!感觉图应该还可以吧?不过,由于试验的时候,别人做的软件有些问题,所以我正重新做实验,估计周一能够做完(这两天休息).从现在的结果看来,应该更加可信,也能够解释以上图中有些偏差的地方.xuzhx,抱歉!上述波形有些偏差,我重新试验后能够解释一些不正常的地方.但目前看来,小电流时电容c132积分时间能够使响应滞后ms级.不是很懂没关系,什么事情都需要有个过程!况且,我们说得也不一定正确,还有许多地方没有澄清!学无止境,相互交流,总会发现自己不足的地方!欢迎大家给予指正!一时错对无所谓,但一定要有个近乎正确的讨论结果.多谢!

powerlogic我很少用,所以你的标号也不太看得懂,有些字母比如说B还是8真的搞不清楚!

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LV.4

24

2005-07-30 10:51

@chunbai

你好!感觉图应该还可以吧?不过,由于试验的时候,别人做的软件有些问题,所以我正重新做实验,估计周一能够做完(这两天休息).从现在的结果看来,应该更加可信,也能够解释以上图中有些偏差的地方.xuzhx,抱歉!上述波形有些偏差,我重新试验后能够解释一些不正常的地方.但目前看来,小电流时电容c132积分时间能够使响应滞后ms级.不是很懂没关系,什么事情都需要有个过程!况且,我们说得也不一定正确,还有许多地方没有澄清!学无止境,相互交流,总会发现自己不足的地方!欢迎大家给予指正!一时错对无所谓,但一定要有个近乎正确的讨论结果.多谢!

不断的实验,不断的分析,问题总是能搞清楚的

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LV.2

25

2005-07-30 11:12

@xuzhx

不断的实验,不断的分析,问题总是能搞清楚的

23楼:标号可能有些不清楚,但是没有关系,应该不妨碍该问题的讨论吧?!
xuzhx,下周我会给出新的结果,期待再次讨论!也欢迎感兴趣都加入讨论,并给予指正!

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LV.2

26

2005-08-06 14:26

@chunbai

23楼:标号可能有些不清楚,但是没有关系,应该不妨碍该问题的讨论吧?!xuzhx,下周我会给出新的结果,期待再次讨论!也欢迎感兴趣都加入讨论,并给予指正!

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123308890.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123308908.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
上述波形主要是我在不同C132、RN_5,R93=470条件下的实验结果.Fig0、1、2分别表示C132=10、100、200pF.
由试验结果可知:
1.在RN_5为同一阻值时,C132越小,响应时间(包括delay、响应及稳定时间)越小,过冲现象也减弱;
2.在C132为同一容值时,RN_5越小,震荡及稳定时间越长;10k与20k的结果,可能是测量问题有一些误差.

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LV.2

27

2005-08-06 14:35

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123308890.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123308908.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">上述波形主要是我在不同C132、RN_5,R93=470条件下的实验结果.Fig0、1、2分别表示C132=10、100、200pF.由试验结果可知:1.在RN_5为同一阻值时,C132越小,响应时间(包括delay、响应及稳定时间)越小,过冲现象也减弱;2.在C132为同一容值时,RN_5越小,震荡及稳定时间越长;10k与20k的结果,可能是测量问题有一些误差.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123310098.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

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LV.2

28

2005-08-06 14:42

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123310098.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123310143.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
加上27帖,Fig0/1-3-0至Fig0/1-5-0是在C132、RN_5固定,变化R93的实验结果.
从试验结果可知:
1.响应时间的变化不能归结为MosFET输入电容较大,造成高频输入阻抗降低照成.因为即使不接R93,仍然能够正常驱动.
2.改变该电阻,会改善电路时域响应,综合电容、RN_5,该阻值为470时,震荡及稳定时间相对较小.

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LV.2

29

2005-08-06 14:55

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/32/1123310143.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">加上27帖,Fig0/1-3-0至Fig0/1-5-0是在C132、RN_5固定,变化R93的实验结果.从试验结果可知:1.响应时间的变化不能归结为MosFET输入电容较大,造成高频输入阻抗降低照成.因为即使不接R93,仍然能够正常驱动.2.改变该电阻,会改善电路时域响应,综合电容、RN_5,该阻值为470时,震荡及稳定时间相对较小.

迟如何解释?
根据本话题区其他人提供的文献《Design & Application Guide for HighSpeed MosFET Gate Drive Circuit》,这段延迟对于MosFET主要是输入电压在输入电容上充电至开启电压的时间.但是我认为根据实验,这段时间还应该包含C132补偿的因素.我准备再做去掉C132的实验,来进一步验证.
2.在CH2上发生相应的过程中,发现CH1(SVDAC_A0)上存在着类似的震荡过程.那么是否CH2的结果并非是OP及MosFET电路响应,而是由于SVDAC_A0输入造成的?
如果是,可否是其它通道产生“地弹”及串扰得原因?我也准备再补充些试验来验证.
热情希望xuzhx及对此话题有兴趣的朋友继续探讨、给予指正!

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LV.2

30

2005-08-06 14:58

@chunbai

迟如何解释?根据本话题区其他人提供的文献《Design&ApplicationGuideforHighSpeedMosFETGateDriveCircuit》,这段延迟对于MosFET主要是输入电压在输入电容上充电至开启电压的时间.但是我认为根据实验,这段时间还应该包含C132补偿的因素.我准备再做去掉C132的实验,来进一步验证.2.在CH2上发生相应的过程中,发现CH1(SVDAC_A0)上存在着类似的震荡过程.那么是否CH2的结果并非是OP及MosFET电路响应,而是由于SVDAC_A0输入造成的?如果是,可否是其它通道产生“地弹”及串扰得原因?我也准备再补充些试验来验证.热情希望xuzhx及对此话题有兴趣的朋友继续探讨、给予指正!

抱歉29帖开头一句操作失误,我的原句是:
在上述试验中可观察到:CH2是MosFET原极采样电阻R9上电压,与CH1(SVDAC1)有一定延迟.那么该段延迟如何解释?

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LV.4

31

2006-07-10 23:10

@chunbai

[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523547.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523560.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/31/1122523574.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">

请指教,你测试的是什么波形,是输出吗?用TEK示波器有photodiode的功能吗?另外,我发现恒流设计的人基础都比较好!!!有时间多指教

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