Инвертирующий усилитель в 200 раз

Plantis · 22.09.2010, 22:02

Помогите пожалуйста.

Цель: На вход приходит 1-10 мкс импульс. Импульс надо усилить и инвертировать.

На картинка вы можете найти схему, плату и пример работы.

Детали
Операционник - КР574УД1А

Осциллограмма -
1) верхний сигнал от генератора (0,1В\дел)
2) нижний после инвертирующего усилителя(5 В\дел)
3) по горизонтали 1 клетка = 1 мкс

Вопрос:
Почему такой плохой передний фронт?
Почему затягивает задний фронт?
Почему возникают осцилляции? - на осциллограмме видно только первый минимум. Всего периодов осцилляций 5-7 с затуханием

На схеме:
1) Вместо Резисторов R4 и R9 - стоит переменный резистор на 1К. Переменным резистором я регулирую соотношение сопротивлений разных плеч.

Falconist · 22.09.2010, 22:31

А потому, что примененный ОУ имеет недостаточное быстродействие для фронтов такой малой длительности.

innovator_king · 22.09.2010, 22:36

У Вас есть цепь C1R6, которая заваливает фронт, это во-первых.
Во-вторых D2, который затормаживает включение ООС, отсюда выбросы.
В третьих С2, который также влияет на ООС (если я не ошибаюсь).

Plantis · 22.09.2010, 23:01

Забыл сказать D2 - исключен со схемы, так как его присутствие переводит оперционник в режим генерации.
Изначально схема была без С2. Конденсатор поставили так как он идет в справочнике. Этим же конденсатором удалось победить генерацию в первый раз.

Буду благодарен за все предложения по достижению цели. Один из моих знакомых посоветовал выкинуть этот операционник

telekot · 22.09.2010, 23:33

Чтоб не искажалась форма сигнала при такой длительности надо:
Применить операционный усилитель с полосой пропускания минимум 20-30 мГц,
уменьшить резисторы R1 R2 R5 примерно в 1000 раз.
Не применять такие большие корректирующие цепи.
Из операционных усилителей присмотрись к AD8041 или что то подобное.

estet · 23.09.2010, 00:02

Сообщение от telekot

операционный усилитель с полосой пропускания минимум 20-30 мГц

Маловато будет - для обсуждаемого заявлено 10МГц. А надо минимум 100. Точнее, надо ›300В/мкс.
А может, судя по размаху выходного сигнала, ТС нужен компаратор?

telekot · 23.09.2010, 01:26

Сообщение от Plantis

Цель: На вход приходит 1-10 мкс импульс. Импульс надо усилить и инвертировать.

Откуда 10 мГц?
Нужен усилитель 200 раз.

Plantis · 23.09.2010, 01:35

Я думаю, 10МГц = хотели сказать, что ОУ 10МГц по паспорту.

Yurkin2007 · 23.09.2010, 02:45

Есть хорошая формула для расчёта времени нарастания выходного напряжения от полосы пропускания:
Т=0.35/BW, где BW - полоса пропускания.
Если для усиления 1мск сигнала нужно, например, Т=0.1мкс, тогда плоса пропускания всей системы BW=3.5МГц.
Чтобы ОУ обеспечил К=200 c полосой 3.5МГц ему надо иметь полосу единичного усиления 3.5*200=700МГц, что довольно круто ...
В Вашем случае, нужно поставить два ОУ последовательно, один инвертирующий, второй - неинвертирующий, у каждого К=14.1. Тогда требования к каждому снизятся, полоса единичного усиления = 3.5*14.1=50МГц
Ну, и выходной ОУ должени иметь скорость нарастания выходного напряжения не менее 200В/мкс.
Какой конкретно ОУ имеет ›50МГц и ›200В/мкс ? Например, Analog Devices производит более 30 различных наименований ОУ, которые удовлетворяют этим требованиям ...

slavar1 · 23.09.2010, 04:31

Можно все же и на одном попытаться построить - на SE5539.

Ибо примерно такое сотворялось даже в отечественной схемотехнике 20-летней давности.
Но тогда это была большая круть.
Отечественный аналог Н1420УД1 и в книжке подобный усилитель был описан.
Книжка называется: Матавкин В.В. Быстродействующие операционные усилители.

P.S: Не пугайтесь что в книжке на графике свиду такой же пологий фронт как у Вас получился
- это 10 nsec в клеточке, то есть в 100 раз больше растянуто.