对魏坤程控衰减电路的改进

54xuxiaohe · 发表于 2009-7-13 12:52:50

(原文件名:程控衰减.JPG)

觉得魏坤的程控衰减电路不是特别简洁。应该可以用这种方式实现吧，前面是衰减电路，加上射随，提高输入阻抗。后面是放大电路。然后可以用单片机控制A、B、C、INH实现衰减放大及倍数的选择。
最后是不是还要加上些补偿电容？

zwhold · 发表于 2009-8-9 20:33:30

我觉得，这个电路对多路模拟开关的带宽有要求吧，采样60m，至少也要有60m以上的模拟开关才可以

NJ8888 · 发表于 2009-8-9 20:38:47

模拟开关通态有内阻,对测量分压影响要评估

zwhold · 发表于 2009-8-11 22:02:15

内阻好说，计算进去就可以了，没什么难的，关键是到那里找这么高带宽的模拟开关

gzhuli · 发表于 2009-8-12 02:08:08

有HDTV信号切换用的模拟开关，带宽300MHz，不过价格嘛……

cowboy · 发表于 2009-8-12 05:07:48

呵呵，带宽是不用考虑的吧，只是档位切换，切换速度不会达几百MHz。试想想继电器的速度极慢了吧，但是继电器切换很高的频率是没问题的，要分清切换速度与信号通道的带宽是两码事。
需要考虑的是模拟开关内阻的影响与抗过载能力，内阻，对模拟开关来说，并不是纯线性的电阻，当外部串联的电阻不是远大于内阻时，开关内阻的非线性就会带来不能忽略的失真；抗过载能力方面，模拟开关是比较差的，当衰减档位较小时，较入高压信号时，则有可能损坏模拟开关，需要考虑加保护电路，且保护电路不应对信号造成明显的影响。
模拟开关，还要加负电源，才能更好地通过两极性信号。

cowboy · 发表于 2009-8-12 11:54:13

我不同意楼上的观点，模拟开关怎么可能不用考虑带宽呢？说白了模拟开关内部也是场效应管，一定就有带宽的限制，用阶跃信号测试一下看看输出有没有变型就知道结果。继电器的切换过程是慢一点，但两触点间的频率特征还是相当不错。

cowboy · 发表于 2009-8-12 12:00:42

谢谢【6楼】 cowboy 的指正，我细想了一下，是我考虑错了，可能当时夜深了头脑有点不清醒~~~

cowboy · 发表于 2009-8-12 12:05:46

晕死，才注意到【5楼】的贴子是凌晨5点发的，不会是梦游吧...

xininye · 发表于 2009-8-12 14:27:43

ls自言自语？

4051 通道的最小响应频率160M的,用做100MHZ输入带宽示波器没问题的吧

krstc · 发表于 2009-8-12 18:04:17

汗，楼上自言自语，自问自答。。。
模拟开关为何不行？ti的74hc4051 datasheet上给出的是180M，再不济100M是可以的吧。
datasheet上给出的导通电阻是40欧，可以在计算阻值的时候补偿上去。再者，外部串联的电阻远远大于内阻，失真可以忽略。
衰减后的信号必然是小信号模型，如何存在烧坏模拟开关的情况。

Recreate · 发表于 2009-8-12 19:13:02

4051实测电阻有几百欧姆，而更难以忍受的是会随输入电压和频率有变化

krstc · 发表于 2009-8-13 18:15:50

to ls
可能你用的是最廉价的CD4051吧
我知道的ti的74HC4051 实测内阻40欧，根据datasheet上给出的数据，输入阻抗随电压变化大概是5欧左右。几乎可以不计。
应为你的1%精度的电阻误差都不止这些。
你可以专门去看看ti的模拟器件选型指南，他的很多型号就是为了示波器等设备设计的。而且价格也不高。
你可以拆个示波器看看，里面一般一个通道就1个继电器，那你觉得他是怎么实现的呢？不用模拟开关的话。
拙见，请指正。

not_at_all · 发表于 2009-8-15 09:46:45

正弦波可能没问题，但是方波就不行了，
我用过hc4051的，用1M的三角波测试，输出波形已经完全变形了，而且幅度小得可怜。
（我没有测其它的，那时候只是好奇，刚好有个信号源，随便测一下）

PS：你不能光看频率，还要看上升时间和下降时间

还有，行动最实际，这样继续讨论下去也没什么意义
看谁有条件的，可以测一下，把结果公告出来

zlyny · 发表于 2009-8-15 14:44:55

5,6,7,8楼的大哥,去医院看看吧...

johu · 发表于 2009-8-15 14:52:06

不行得有管压降电压就瞟了

gdrc · 发表于 2009-8-15 15:42:17

到底行不行呀?那个用STM32做示波器的网友用的是405X,只是它测量的频率低,

krstc · 发表于 2009-8-16 10:21:42

to 13
晕了，我现在在用的也是hc4051（手头只有ti的74hc4051 样片）
用信号源测方波，三角波，正弦波，都很正常，就是到10M左右出现大概45度的相位差，幅度和失真几乎没有。
由于我的信号源只能到10M，所以后面又用dds9851测，加了一个高速比较器，输出方波测，直到30M左右都没有什么失真，很好的波形。
而且没有你说的幅度衰减。
再往上比较器跟不上了，比较器出来的开始失真，所以就没测下去。
不知道你有没有实验验证。
这是我试验的结果。

krstc · 发表于 2009-8-16 18:59:55

补充实测图片
ti的片子被我丢家里了，实验室随便找了个4051（就是电子城1元一个的那种）
上传1M方波实测图片，波形基本没有失真，只有非常小的相位差，完全没有ls几位的顾虑，什么随阻值变化太大，什么随频率变化大等。
至少这个1元的片子到1M还是很不错的。这个片子datasheet写了最大18M，手头仪器支持不到这么多，所以先测1M的。
晚点回去测测ti的74hc4051（datasheet给出最高180M）

测试设备：
示波器：普源DS1052E
信号发生器：EE1411
器件：CD4051
电源：PC-ATX2.0 电脑电源

1M 方波 4051模拟开关效果 (原文件名:1.JPG)

zwhold · 发表于 2009-8-20 15:16:27

我看了下，ti没有74hc4051，只有cd74hc4051，是cmos电路，楼上用的是这个吗

krstc · 发表于 2009-8-22 10:07:26

回19
那张测试图用的不是ti的片子，请仔细看我帖子，里面写了用了是什么片子。

lwg998 · 发表于 2009-8-30 23:12:30

用个微型继电器还是比较好的，价格便宜效果也不错的

gdrc · 发表于 2009-9-4 12:33:39

继电器体积太大,而且很耗点,能用模拟开发当然更好的呀!

voyager · 发表于 2009-9-28 10:04:53

采样才60M，输入带宽搞这么高_干嘛呢？就算按奈奎斯特原理，有30M的带宽也就够用了。做得再高ADC也采不上。

XU_MAJIA · 发表于 2010-1-30 00:39:29

呵呵,左右互搏,哈啊

RF_Xu · 发表于 2010-2-3 00:18:35

remark

hs8602 · 发表于 2010-5-18 21:00:26

支持楼主！本人也正在做示波器，觉得程控放大部分最好使用模拟开关+运放+电阻网络构成比较好。但是仿真的时候发现测量信号的频率若超过200k则经过程控放大或者衰减后，信号跟预期的不一样，也就是发生了失真！想问问各位，怎样才能提高测量信号的频率而不发生失真呢？

qlb1234 · 发表于 2010-5-18 21:07:14

回复【5楼】cowboy
呵呵，带宽是不用考虑的吧……
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回复【6楼】cowboy
我不同意楼上的观点，模拟开关怎么可能不用考虑带宽呢……
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回复【7楼】cowboy
谢谢【6楼】 cowboy 的指正，我细想了一下，是我考虑错了，可能当时夜深了头脑有点不清醒~~~
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回复【8楼】cowboy
晕死，才注意到【5楼】的贴子是凌晨5点发的，不会是梦游吧...
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精神分裂了，鑒定完畢。

qianhng · 发表于 2010-5-18 22:36:49

cowboy有怀疑一切，并对怀疑进行质疑的优秀本质，最佳职业：科学家

pcform · 发表于 2010-5-18 23:06:33

7楼....我可是正在吃东西呐

ce180303 · 发表于 2010-5-19 00:27:29

楼上这么晚还在吃东西对身体不好呀。。。

OverMoutain · 发表于 2010-5-19 08:54:35

呵呵，不错，期待进一步的讨论，mark！

damoplus · 发表于 2010-5-20 16:39:18

5~8楼经典！

对魏坤程控衰减电路的改进

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