Sehr schnelle Pegelwandlung

OP #3636976
Hallo,
ich suche nach einem Bauteil oder einer Schaltung, welche folgendes 
ermöglicht:

- Eingangssignal: Rechteck 100 MHz mit 0V Lo und 3,3V Hi
- Ausgangssignal: +/- 10 V Rechteck

Ich bräuchte also einen High-Speed-Analogschalter (bin aber auch für 
andere Ideen offen). Leider finde ich nichts passendes. Habt ihr einen 
Tipp?

Danke und VG Dennis
#3636983
@ Dennis R. (dennis84)

>- Eingangssignal: Rechteck 100 MHz mit 0V Lo und 3,3V Hi

Naja, schnell aber noch handhabbar.

>- Ausgangssignal: +/- 10 V Rechteck

;-)

[ ] Du weißt, was es bedeutet, ein +/- 10V Signal bei 100 MHz zu 
erzeugen

>Ich bräuchte also einen High-Speed-Analogschalter

Nö. Eine verdammt schnelle Endstufe.

>andere Ideen offen). Leider finde ich nichts passendes. Habt ihr einen
>Tipp?

Was soll denn da rauskommen? Wozu meinst du, sowas zu brauchen?
OP #3637002
Welcher Strom? Welche Last? Wofür?
> Belastung: 1K  10 pF  10mA
> Wofür: Treiber für ein CCD-Array


Du weißt, was es bedeutet, ein +/- 10V Signal bei 100 MHz zu
erzeugen
> Die Belastung ist nicht so extrem, aber es muss halt schnell gehen. Die
> Anforderungen sind natürlich nicht ohne.


Was soll denn da rauskommen? Wozu meinst du, sowas zu brauchen?
> Ein Ansteuersignal für ein CCD-Array.
> Das Eingangssignal erzeugt ein FPGA,
> aber das Array benötigt dieses Rechteck eben mit den oben genannten
> Spannungen.
#3637102
Vor allem, reichts wenns es recht eckig ist oder muss es echt eckig sein 
(also auf einem Scope rechteckig aussehen) - in letzterem Falle reden 
wir über <1ns Anstiegszeit und >10000V/us. In welche Last denn 
eigentlich?

>[ ] Du weißt, was es bedeutet, ein +/- 10V Signal bei 100 MHz zu
>erzeugen

Bedeutet man hat sich viel zu schnell jegliches Oszilloskop kaputt 
gemacht mit dem man so ein Signal tatsächlich prüfen könnte :)
OP #3637113
Vor allem, reichts wenns es recht eckig ist oder muss es echt eckig sein
(also auf einem Scope rechteckig aussehen) - in letzterem Falle reden
wir über <1ns Anstiegszeit und >10000V/us. In welche Last denn
eigentlich?
> 3ns oder schneller sind erwünscht. Belastung: 1K  10 pF


Bedeutet man hat sich viel zu schnell jegliches Oszilloskop kaputt
gemacht mit dem man so ein Signal tatsächlich prüfen könnte :)
> Mein Scope packt 1 GHz und 5 GS/s.
OP #3637124
Sorry, PMOS war falsch. Aber wieso nicht 2 Mosfets, einer der das Signal
auf +10V ziehen kann, und einer, der es nach -10V ziehen kann?
> Daran dachte ich auch schon.
> Aber die beiden Ausgänge würden ja dann gegeneinander arbeiten?


Evtl mal Schaltpläne von Pulsgeneratoren studieren...
> Habe ich. Zum Beispiel Seite 8 auf 
http://www.linearsystems.com/assets/media/application_notes/DMOS%20Analog%20Switch%20Introduction.pdf 
, aber damit komme ich nicht auf die +/-10V am Ausgang.
#3637127
@ Dennis R. (dennis84)

http://www.afaik.de/usenet/faq/zitieren/

> Belastung: 1K  10 pF  10mA
> Wofür: Treiber für ein CCD-Array
> Das Eingangssignal erzeugt ein FPGA,
> aber das Array benötigt dieses Rechteck eben mit den oben genannten
> Spannungen.

Naja, ist halt recht sportlich. Einfach mit ein paar MOSFETs geht sowas 
gar nicht! Das braucht verdammt viel Know How. Wir reden über 100 MHz, 
das sind gerade mal 10ns Periodendauer. Wenn wir mal großzügig 3ns 
Anstiegszeit rechnen, sind das immer noch 20V/3ns ~6,5 V/ns = 6500V/µs.

Man könnte es mit SCHNELLEN Stromquelen hinbekommen. Eine Quelle liegt 
auf -10V (-12V) und liefert konstant 10mA. Die zweite ist steuerbar und 
liegt auf +10(12)V und liefert 0/20mA. Ist aber alles nicht mal ebenso 
gemacht. Derartig schnelle Treiber mit derartig großen Spannungen sind 
SEHR selten.
Gast #3637158
Joachim schrieb:

>> Belastung: 1K  10 pF  10mA
>
> Mit 10 mA bekommst Du 10 pF in 10 ns gerade mal
> auf 10 V linear geladen.

Richtig. Um 10pF in 3ns von -10V auf +10V umzuladen,
sind also 66mA notwendig - plus die 10mA, die in
den 1kOhm hineinfließen.
Gast #3637205
Dennis R. schrieb:

>> http://www.analog.com/adum3223
>> http://diodes.com/catalog/gate_drivers_22/zxgd3004e6.html
> So wie ich die Datenblätter verstehe, sind leider beide zu langsam

Der ZXGD3004 ist mit Sicherheit nicht zu langsam, das sind einfach zwei 
auf Geschwindigkeit und Peakstrom optimierte Bipolartransistoren npn/pnp 
in Kollektorschaltung.

Auch beim ADUM3223 bin ich mir ziemlich sicher, das er 100MHz schafft. 
Bei 2nF Last hat der eine Anstiegszeit von 12ns, da wird er über 10pF 
müde lächeln.

David
Gast #3637316
Fuer sowas nimmt man sicher keinen OpAmp, sondern eine digitale stufe. 
Allenfalls mit PSpice drei Transistoren zusammenkleben? Da es um recht 
Strom geht wuerde ich erst mal die Spezifikationen der Anforderungen 
ueberpruefen.
OP #3637330
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten. Das mit nmos und pmos sehe 
ich mir mal an (nennt sich glaube ich Gegentaktschaltung). Der LT1227 
hat nur 1100V/ms Slew Rate. Beim ZXGD3004 habe ich mir tr und tf bei 
Vout auf Seite 4 angesehen. Die Werte liegen weit über den nötigen 3ns. 
Beim ADUM3223 lese ich Output Rise/Fall Time (10% to 90%) typisch 12ns 
und min 6ns.

Edit: PSpice habe ich nicht.
Gast #3637402
Dennis R. schrieb:

> Beim ZXGD3004 habe ich mir tr und tf bei Vout auf Seite 4 angesehen.
> Die Werte liegen weit über den nötigen 3ns.

Ja, bei einer Last von 1,5nF.
Bei 10pF geht das viel schneller.

> Beim ADUM3223 lese ich Output Rise/Fall Time (10% to 90%) typisch 12ns
> und min 6ns.

Ja, bei einer Last von 2nF.
Bei 10pF geht das viel schneller.

Glaube es mir, MOSFET-Treiber sind High-Speed Bauelemente.

Für die 10pF reicht auch der ADUM3223 alleine.

David
Gast #3637636
Dennis R. schrieb:

> Und die können auch +/-10V am Ausgang? Ich habe da ein Beispiel mit GND
> gesehen.

Wenn Du die ADUM3223 meinst, ist das ja nur eine Frage der 
Betriebsspannungsversorgung. Ein- und Ausgang sind ja galvanisch 
getrennt. Eine +10V und eine -10V Spannungsquelle brauchst Du ja auf 
jeden Fall.
Wenn Du den Ausgangteil des ADUM3223 mit +-10V versorgst, ist auch seine 
Ausgangsspannung +-10V.

David
Gast #3637878
Hallo Dennis,

jetzt war ich mal neugierig und habe es nochmal ausprobiert.
Bei meinem Aufbau hängt ein dsPIC am ADUM3223, dessen PWM-Modul leider 
nur max. 25MHz erreicht. Das schafft der ADUM3223 problemlos, produziert 
dabei aber schon ca. 0,8W Verlustleistung. Warscheinlich klappt das dann 
wegen der Verlustleistung doch nicht mit 100 MHz.
Die Flankensteilheit, die ich bei mir sehe (2ns tr, 3ns tf) ist eher 
begrenzt durch mein 200MHz Analogscope + Tastkopf.

David

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