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[参考译文] BUF802:输入钳位二极管连接到 CLH、而非 VS+。 为什么?

Guru**** 655270 points
Other Parts Discussed in Thread: BUF802, BUF802RGTEVM, LMH6553
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1126243/buf802-input-clamp-diode-connected-to-clh-not-vs-why

器件型号:BUF802
主题中讨论的其他器件:、 LMH6553

您好!

BUF802是一款用于示波器输入的有趣器件、具有似乎有用的钳位功能、可限制摆幅进入以下信号链。

示波器的输入(当不使用50R 端接时)通常是电容分压器。 例如、10:1探头可能为9M//10pF、示波器+补偿1M//90pF。 通常、您需要查看大波形的小部分、BUF802的钳位会在这方面有所帮助。 探头的输入可能为+/-50V、在示波器输入端为+/-5V、然后您可以将钳位电平设置为+/-1V、以匹配以下信号链。

这适用于负信号摆幅、因为负钳位二极管连接到 VS-。 因此、示波器输入可以向下摆动至-5V、而不会在钳位上产生任何传导。

将 CLL 设置为-1V 不会对输入信号产生任何影响。

然而、正钳位二极管被连接至 CLH (而非 VS+)。 因此、将 CLH 设置为+1V 也会将输入信号削波至+1V +二极管压降、因此大约为1.7V。 这样做将会由于输入分压电容器的充电而导致失真和偏移。

例如、使用复合配置和移除 L1对 BUF802RGTEVM 进行测试、因此输入为高阻抗。 然后添加3:1电容分压器(顶部27pF//1M、底部81pF//333k)并使用26Vpp 1MHz 信号进行驱动、以便 BUF802RGTEVM J1输入为+/-4.3V。

当 CLH = VCC = 5V 时、CLL = VEE =-5V、因此 BUF802上的引脚2 VIN (蓝色走线)没有削波、与 J1上的输入信号(红色走线)非常匹配。

然后将 CLH 从+5V 降低到+1V。 BUF802上的输入引脚2 (蓝色线迹)已偏移约2V、并且两个波形都失真。 这是由于正钳位二极管导通所致。

偏移导致 BUF802输出端出现脉宽误差(蓝色波形):

那么、我的问题是、正钳位二极管为什么连接到 CLH 而不是 VS+? 它将导致输入信号削波、偏移和失真。

如果有任何计划要将正钳位二极管连接到 VS+的部件

谢谢、Ken

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    Ken 您好、  

     这是一个好问题。 我将向设计工程师询问有关此选择的更多详细信息。 通常、这会影响输入钳位、如您所示。 但是、当器件看到输入信号小于 Vs-时、器件将以类似的方式工作。 此外、在标准运行期间、建议在  CLH 和 CLL 引脚输出信号上施加的钳位电压比 跟踪输入电压的预期峰值输出电压高出1.5V。  

     我将向您提供更多详细信息。  

    谢谢、

    Sima

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    谢谢 Sima、

    我期待着细节。

    BR、Ken

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    您好、Sima、

    您是否有来自设计工程师的任何反馈?

    谢谢、Ken

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    Ken 您好、

     是的、很抱歉耽误您的时间! 它与内部 NJFET 的运行有关:

    与数据表的方框图相关:

    我们看到输入(中的引脚)进入 NJFET 的栅极(通道为 N 型、其栅极为 P 型)。 现在、为了使该 NJFET 可靠运行、我们需要始终对其栅源极(和栅漏极)进行反向偏置、即栅极电压不高于源极电压。 现在、在钳位运行期间、OUT 被钳位到 CLH、我们需要将 IN 钳位到 CLH + Vdiode、以使输入 NJFET 的栅极源保持在反向偏置区域。 对于高于此值的情况、栅极-源极可能开始进入正向偏置、这是我们所不希望的。

    对于负极侧,当 IN 变为低于 CLH 时,NJFET 的栅极-源极将得到更多的反向偏置。 因此、我们不需要执行与 CLL–Vdiode 类似的钳位操作、并且需要定期钳位至 VS--。

    谢谢、

    Sima

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    感谢 Sima 的澄清。

    了解 NJFET 偏置。 这是一种遗憾、因为我们确实希望在 BUF802中使用钳位、但也需要允许+/-5V 满输入摆幅、而不会在电容分压器上产生失真。 因此、我们将进一步了解沿信号链的钳位情况。 我们目前的示波器在 LMH6553上使用钳位、但这在过载恢复方面存在一些问题、如本主题中所述;

    https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/715601/lmh6553-recovery-from-clamped-square-wave-shows-a-slow-decay/2639104#2639104

    我们将其视为电源受限差动放大器。

    感谢您的帮助!

    此致、Ken

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    您好 Ken、

    在 HF 电路中、可通过使用"无源"二极管钳位以及到电源轨的限流电阻器和二极管来实现适当的钳位。 这里的诀窍是安装几个具有低结电容的高速、低泄漏二极管串联、以减少容性负载并防止不必要的低通滤波效应。 如果由于串联的二极管数量过多而导致钳位电压过高、则在二极管钳位后面添加一个分压器、以防止输入电压超过后续芯片的最大输入电压。

    我已经看到传奇 HSMS-2812正被用于此目的。

    Kai