Как ускорить транзистор Опции

[Waso]

Добрый день! (а если даже и не день...)
Необходимо построить 4-х разрядный 100МГц ЦАП на отечественной базе.
Отрывок схемы приведен в первом вложении.
Предпочтительно использовать транзисторы 2Т3129, у которых верхняя частота 200МГц. Проблема в том что при переключении возникает момент, когда один транзистор еще не закрылся, а другой уже открылся. Изза этого на выходе получается скачок напряжения. При низком сопротивлении в цепи коллектора, коллекторная емкость разряжается довольно быстро и этот скачок получается малым, его можно отфильтровать. Но изза ограничений по потребляемому току (до 20мА, 5В питание) я немогу ставить такие малые весовые сопротивления. А так ширина скачка становится соизмерима с шириной ступеньки и получается абракадабра на выходе. Шотка почемуто не спасает...

Как с такой проблемой борятся ЦАПостроители?

ЗЫ. Я понимаю что можно просто выбрать транзисторы на бОльшую частоту, с мЕньшим Ск. Но вот не нашел я таких в sot23 корпусе и с 5-й приемкой...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Waso]

Stanislav, Cхема конечно получилась монструозная... Но достоинство ее в том что в ключевом режиме транзистор работает надежно, без выкрутасов. (не влияет уход параметров от температуры, наводок и пр.) Можно обойтись вообще без транзисторов - повесить резисторы на выход регистра (на вход данные и поступают с КМОП регистра), но далее нужно ставить ОУ или транзисторов несколько каскадов с полосой куда шире чем 100МГц (для адекватной передачи ступеньки), что меня и остановило.
Все еще ищу литературу по схемотехнике быстродействующих ЦАПов. Если чем поделитесь - буду признателен.

zzzzzzzz, если что - напишем Это по поводу ОКР. Но если это и будет - то только в далеком будущем.

Burner, так питание - не вопрос. Можно брать хоть 60 вольт. Я извиняюсь, ввел в заблуждение цифрами 0..30В. На самом деле размах 30В и плюс смещение определенное... Интересно посмотреть на схему.

Wise, спасибо за идею, посмотрю что получится из этого. (коммутируемые источники тока)

Okorok, непонимаю как это 50 МГц достаточно? 0_о Там надо хотябы пятьсот, чтоб ступеньку передать. И это минимум, допустимый с закрытыми глазами...

All, Евгений Германович, asdf, фронты - до 3нс, точность для каждой ступеньки +/-- 10% вверх и вниз. Высокочастотные выбросы допустимы.

GetSmart, отдельный низкий поклон за участие. Щас буду крутить/курить предложенные Вами варианты.


PS Мне еще почему усилительный каскад ненравится - в будущем будет заказ на подобную схему с заданным напряжением питания, скорее всего 12В. Ну и размах выходной там конечно будет поменьше. А пока это только первый этап ОКРа... Вот нужно до 30В размах для эксперимента, но зато питалово свое...

ЗЗЫ Господа-товарищи! Не ссорьтесь! У каждого свой опыт - что-то получалось, что-то нет...

[asdf]

Burner, так питание - не вопрос. Можно брать хоть 60 вольт. Я извиняюсь, ввел в заблуждение цифрами 0..30В. На самом деле размах 30В и плюс смещение определенное... Интересно посмотреть на схему.
All, Евгений Германович, asdf, фронты - до 3нс, точность для каждой ступеньки +/-- 10% вверх и вниз. Высокочастотные выбросы допустимы.

Я тут набросал один вариантик для такого случая.
ОУ стабилизирует положение рабочей точки VT1 по постоянному току на уровне 5V.
Рабочие уровни Vx смещены 10...40V.
VT2,VT3 - возвращают их на уровень 0...30V и заодно термостабилизируют друг друга.
Rx - нагрузка генератора тока.
R1,R2,R3,R4 - матрица 1-2-4-8.
Сотношения величин Rx,R0,R1,R2,R3,R4 выбирают чтобы обеспечить следующие параметры:
R0 - положение верхней рабочей точки - 40V, код ЦАП = 1111.
А при полность включенной матрице R1,R2,R3,R4 - 10V, код ЦАП = 0000.
Матрица R5 - обеспечивает повышение точности и линейности, связанные с изменением тока базы VT1 -
(компенсирует зависимость тока базы от дифсопротивления КЭ).
Ток младшего разря да можно оценить по формуле i*dt=c*dU

Шаг dU=30/16~2V
Время переходного процесса 3нсек.
Емкость КЭ + монтаж - допустим 3пФ.
Откуда ток младшего разряда - 2мА - номинал резисторов матрицы R1,R2,R3,R4 - 5/2мА=2.5кОм.
На самом деле все хуже, тк проблема с транзисторами.
Наиболее подходящие 2Т916А, 2Т984 - далеко не СМД и емкость порядка 20пФ.
КТ9195А5 - емкость 3-4пики и бескорпусной, но нужно проверять.
Если будут вопросы - прокомментирую поподробней.

Прикрепленные файлы

 Vdac.rar ( 36.05 килобайт ) Кол-во скачиваний: 37

 

[GetSmart]

Если будут вопросы - прокомментирую поподробней.

У меня вопрос. При ёмкости коллектора 20 пикушек у выходного транзистора в токовом зеркале и токе зеркала 10 мА (2 зеркала = 20 мА = лимит однако) на какое напряжение перезарядится этот конденсатор за 3 нс? Ответ: dU = I*t/C == 1.5 вольта. Но это ещё не самое плохое. Самое плохое, что эта ёмкость умножится ещё грубо говоря на 10, т.к. потенциал на коллекторе плавающий. Так что эта схемка будет работать дай бог на частоте в 10 раз меньшей, чем надо.

asdf, Токозадающая матрица - просто жэсть! Тут-то зачем дешифраторы с регистрами??

Это что-то вроде корректировочных резисторов. Хотя зачем два дешифратора - непонятно.

Проблема в том что при переключении возникает момент, когда один транзистор еще не закрылся, а другой уже открылся. Изза этого на выходе получается скачок напряжения. При низком сопротивлении в цепи коллектора, коллекторная емкость разряжается довольно быстро и этот скачок получается малым, его можно отфильтровать. Но изза ограничений по потребляемому току (до 20мА, 5В питание) я немогу ставить такие малые весовые сопротивления. А так ширина скачка становится соизмерима с шириной ступеньки и получается абракадабра на выходе. Шотка почемуто не спасает...

Если это было видно на осциллографе, то половина из этого могло быть искажением из-за подключения осцилла. Кстати, какая шоттка? Если BAT54, то у него ёмкость аж 10 пф. В дополнение к естественной ёмкости коллектора - слишком круто.

Waso, а чем будет управляться такой мега-ЦАП? Это КМОП-логика или что?

Сообщение отредактировал GetSmart - Jul 22 2008, 07:34

[asdf]

У меня вопрос. При ёмкости коллектора 20 пикушек у выходного транзистора в токовом зеркале и токе зеркала 10 мА (2 зеркала = 20 мА = лимит однако) на какое напряжение перезарядится этот конденсатор за 3 нс? Ответ: dU = I*t/C == 1.5 вольта.

Коллеги, забудьте о 20мА, Если такой ЦАП (по любой схеме и на рассыпухе) нормально заработает на 100МГц, то он жрать будет не менее десятка ватт.