Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Искажения сигнала при переключении MUX

msn

Oct 22 2006, 23:10

Для реализации 8-ми каналов использую мультиплексор ADG708. Запитывается Vdd = +3.3V, Vss = -2.5 V.
Подаю на вход S1 +1 V (50 мА) а на вход S2 -1V (50 мА) c частотой 1 МГц коммутирую поочередно S1 / S2 на выход, т.е. переключаю A0. Выход нагружен на R 470 Ом. При этом на выходе получаются очень сильные искажения сигнала (рис). Подскажите, как можно уменьшить / избавится от искажений вызванных переходными процессами. Пробовал уменьшать R нагрузки до 100 Ом, добавлял параллельно емкость на 35 pF (как в Data Sheet Test Circuit 5. Switching Time of Multiplexer, Ttransition). Ни чего не меняется. Существенные искажение длится аж 500 нс, хотя в Data Sheet заявляют время переключения всего 14 нс.
Спасибо.

ADG708

rat

Oct 23 2006, 02:33

Цитата(msn @ Oct 23 2006, 06:10)

Для реализации 8-ми каналов использую мультиплексор ADG708. Запитывается Vdd = +3.3V, Vss = -2.5 V.
Подаю на вход S1 +1 V (50 мА) а на вход S2 -1V (50 мА) c частотой 1 МГц коммутирую поочередно S1 / S2 на выход, т.е. переключаю A0. Выход нагружен на R 470 Ом. При этом на выходе получаются очень сильные искажения сигнала (рис). Подскажите, как можно уменьшить / избавится от искажений вызванных переходными процессами. Пробовал уменьшать R нагрузки до 100 Ом, добавлял параллельно емкость на 35 pF (как в Data Sheet Test Circuit 5. Switching Time of Multiplexer, Ttransition). Ни чего не меняется. Существенные искажение длится аж 500 нс, хотя в Data Sheet заявляют время переключения всего 14 нс.
Спасибо.

ADG708

1. В нагрузке только резистор и конденсатор или еще что-то есть?
2. А как обстоят дела с переключающими импульсами?

kalimusk

Oct 23 2006, 04:22

[quote name='rat' date='Oct 23 2006, 06:33' post='167655']
[quote name='msn' post='167648' date='Oct 23 2006, 06:1
Это беда многих ADG. Мы ставим после него интегратор на операционном усилителе. Правда, его
тоже надо аккуратно выбирать.

Vjacheslav

Oct 23 2006, 04:40

У Вас почти наверняка "пролезает" импульс управления с А0. Убедиться в этом можно завалив фронт управляющего импульса. Очевидно также наличие паразитного резонансного контура на частоту ~ 20 мГц. Необходимо уменьшить его добротность - например непосредственно на А0 небольшое сопротивление, да малюсенькая емкость здесь тоже не повредит. Видимо хватит завала фронта на время ~ 50 нсек.

net

Oct 23 2006, 04:59

Цитата(msn @ Oct 23 2006, 03:10)

пойдем постЕпенно

вопрос а вы как меряете сигнал? не может ли такую картину давать ваш осциллограф? вы меряете с делителем или нет? - потому как очень похоже, что звенит кабель осциллографа

Herz

Oct 23 2006, 06:14

И 35 пф параллельно 470 Ом не поможет - постоянная времени всего 16,5 нс (это без учёта выходного сопротивления Вашего источника), а длительность переходного процесса - ок. 500. Попробуйте увеличить ёмкость на порядок.

Massi

Oct 23 2006, 07:07

поставь последовательно 50Ом и 100 пФ....и прально....посмотри на осциллограф...купи щуп на 10 или на 100...

причем поставь на управление...и адрес....

msn

Oct 23 2006, 11:37

Всем спасибо за помощь начинающему.
Взял нормальные щупы. Амплитуда и длительность искажений резко уменьшилась, т.е. действительно за счет щупов осцила было макс искажение. Снял новые осциллограммы: на выходе MUX все равно есть небольшое искажение длительностью ~0.1 мкс. Все бы хорошо, но это искажение на выходе ОУ почему то аж 0.6 мкс. В принципе если бы уменьшить длительность звона до 0,2 мкс на входе АЦП и с учетом времени нарастания сигнала на ОУ на 2 В ~ 0,2 мкс все было бы приемлемо.

net

Oct 23 2006, 16:40

Цитата(msn @ Oct 23 2006, 15:37)

на выходе MUX все равно есть небольшое искажение длительностью ~0.1 мкс. Все бы хорошо, но это искажение на выходе ОУ почему то аж 0.6 мкс. В принципе если бы уменьшить длительность звона до 0,2 мкс на входе АЦП и с учетом времени нарастания сигнала на ОУ на 2 В ~ 0,2 мкс все было бы приемлемо.

чтото не внушают мне ваши осцилограммы доверия - потому как выходной сигнал с опреационника должен быть только 1 вольт - а у вас он почемуто 2 вольта

либо вы схему нарисовали не ту которую меряете
кроме того уберите 1.8nf - нафига она там нужна - изза нее все и прыгает либо уменьшите ее максимум до 200-300 пкФ- (а лучше вообще его выкиньте)
а резистор поставьте 200 ом
кроме того ad8616 имеет скорость 12 вольт/мкс - поэтому сигнал у вас до 2 вольт будет нарастать 0.2 мкс - и если вы хотите быстрее то вам надо другой операционник - этот операционник установит значение за паспортное(см описание) время 0.5 мкс с точностью 0.01% - это говорит о том что за 0.2 мкс ваш сигнал установится с точностью 2.6% или примерно 50 мв в лучшем случае
это значение вы получите если выкините емкость 1.8 nF
ну дальше думайте сами что вам нужно и какую схему вы на самом деле собрали и какие осциллограммы на самом деле
еще скажите какая полоса у вашего осциллографа ?

Tanya

Oct 23 2006, 16:54

Цитата(msn @ Oct 23 2006, 15:37)

Всем спасибо за помощь начинающему.
Взял нормальные щупы. Амплитуда и длительность искажений резко уменьшилась, т.е. действительно за счет щупов осцила было макс искажение. Снял новые осциллограммы: на выходе MUX все равно есть небольшое искажение длительностью ~0.1 мкс. Все бы хорошо, но это искажение на выходе ОУ почему то аж 0.6 мкс. В принципе если бы уменьшить длительность звона до 0,2 мкс на входе АЦП и с учетом времени нарастания сигнала на ОУ на 2 В ~ 0,2 мкс все было бы приемлемо.

А Вы не напутали + и - у операционника? Если напутали, то надо уменьшить величину резисторов (10к) до 1 к. А маленькую емкость (порядка нескольких пик) поставить в обратную связь. Еще неплохо бы еще один резистор порядка 1 - 3 к с входа на землю. А емкость на выходе не нравится никому. А монтаж у Вас какой - макетка? Если не нравится малое входное (1 к), то поменяйте схему на неинвертирующую.
Вообще у Вас в такой схеме играет выходное сопротивление предыдущего каскада, ключа, делителя (470 ом) сложным образом.
Раз уж у Вас усилитель с высоким входным, то сам бог велел за счет этого уничтожить сопротивление ключа. И операционник можно взять побыстрее.

msn

Oct 23 2006, 22:56

Большое спасибо за советы.

> либо вы схему нарисовали не ту которую меряете
Да, перепутал в + и - ОУ.

> 1.8nf - нафига она там нужна - изза нее все и прыгает либо уменьшите ее максимум до 200-300 пкФ- (а лучше вообще его выкиньте)
Прочитал о ней в Data Sheet на ADuC 841, как там писали она улучшает характеристики АЦП на переключ. конденсаторах.

> еще скажите какая полоса у вашего осциллографа ?
В большинстве случаев 200 КГц с головой хватает (используется для автодиагностики), очень редко хорошо бы смотреть сигналы с частотой дискретизации ~1-2 МГц (но только 1 канал, т.е. ни чего не нужно переключать).
Я ориентируюсь на max 500 КГц переключения, но проверял и все осциллограммы на 1 МГц.

> А Вы не напутали + и - у операционника?
Да напутал -) Исправил. Использую инвертирующую схему.

> Еще неплохо бы еще один резистор порядка 1 - 3 к с входа на землю.
Подскажите пожалуйста с какой целью?

> А монтаж у Вас какой - макетка?
Опытная плата (провод нет).

Herz

Oct 24 2006, 06:01

Скажите, между прочим, а в чём Вы рисуете такие чудные картинки?

Tanya

Oct 24 2006, 06:16

Цитата(msn @ Oct 24 2006, 02:56)

Большое спасибо за советы.

> либо вы схему нарисовали не ту которую меряете
Да, перепутал в + и - ОУ.

> 1.8nf - нафига она там нужна - изза нее все и прыгает либо уменьшите ее максимум до 200-300 пкФ- (а лучше вообще его выкиньте)
Прочитал о ней в Data Sheet на ADuC 841, как там писали она улучшает характеристики АЦП на переключ. конденсаторах.

> еще скажите какая полоса у вашего осциллографа ?
В большинстве случаев 200 КГц с головой хватает (используется для автодиагностики), очень редко хорошо бы смотреть сигналы с частотой дискретизации ~1-2 МГц (но только 1 канал, т.е. ни чего не нужно переключать).
Я ориентируюсь на max 500 КГц переключения, но проверял и все осциллограммы на 1 МГц.

> А Вы не напутали + и - у операционника?
Да напутал -) Исправил. Использую инвертирующую схему.
- Это зря.

> Еще неплохо бы еще один резистор порядка 1 - 3 к с входа на землю.
Подскажите пожалуйста с какой целью?
- Долго объяснять, Вы попробуйте. Хотя бы на модели. Питания бы прибавить, ведь скорость нарастания пропорциональна...
> А монтаж у Вас какой - макетка?
Опытная плата (провод нет).
- Чего нет?

msn

Oct 24 2006, 10:58

Цитата(Herz @ Oct 24 2006, 09:01)

Скажите, между прочим, а в чём Вы рисуете такие чудные картинки?

Visio 2003.

Цитата(Tanya @ Oct 24 2006, 09:16)

Цитата(msn @ Oct 24 2006, 02:56)

Большое спасибо за советы.

> либо вы схему нарисовали не ту которую меряете
Да, перепутал в + и - ОУ.

> 1.8nf - нафига она там нужна - изза нее все и прыгает либо уменьшите ее максимум до 200-300 пкФ- (а лучше вообще его выкиньте)
Прочитал о ней в Data Sheet на ADuC 841, как там писали она улучшает характеристики АЦП на переключ. конденсаторах.

> еще скажите какая полоса у вашего осциллографа ?
В большинстве случаев 200 КГц с головой хватает (используется для автодиагностики), очень редко хорошо бы смотреть сигналы с частотой дискретизации ~1-2 МГц (но только 1 канал, т.е. ни чего не нужно переключать).
Я ориентируюсь на max 500 КГц переключения, но проверял и все осциллограммы на 1 МГц.

> А Вы не напутали + и - у операционника?
Да напутал -) Исправил. Использую инвертирующую схему.
- Это зря.

> Еще неплохо бы еще один резистор порядка 1 - 3 к с входа на землю.
Подскажите пожалуйста с какой целью?
- Долго объяснять, Вы попробуйте. Хотя бы на модели. Питания бы прибавить, ведь скорость нарастания пропорциональна...
> А монтаж у Вас какой - макетка?
Опытная плата (провод нет).
- Чего нет?

>> Да напутал -) Исправил. Использую инвертирующую схему.
> - Это зря.
Не инвертирующую уже не могу тут использовать.

> - Долго объяснять, Вы попробуйте. Хотя бы на модели. Питания бы прибавить, ведь скорость нарастания пропорциональна...
Спасибо, попробую.

> - Чего нет?
Нет проводов, т.е. все распаяно на плате.