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THS3091: THS3091 or other chip

Part Number:THS3091Other Parts Discussed in Thread: LMP8672, LM7372, THS3491

My requirement is to amplify the 3.33v, 2MHz square wave to 20-30v, 2MHz square wave,could help me to find a chip to design it? 

Kailyn Chen:

您好, THS3091的供电电压范围为+-5V~+-15V,单电源的话为10V~30V,但是由于它不是轨至轨输入输出,所以是达不到输出30V电源轨的。

和您确认下,输入信号是0~3.33V方波信号,输出0~20V或0~30V的信号是吗?

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sheng xia:

对的 我想要的是这样的 ,请问有其他芯片可以实现嘛?输入3.3v的2MHz的方波,输出为20~30v的频率不变的方波

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Kailyn Chen:

您好,2Mhz,放大倍数约为9.09,增益带宽积至少20Mhz以上,如果选择高速运放(>50Mhz). 单电源供电的话没有输入轨至轨的,因为您要处理0~3.3V信号,0V信号是无法处理的。双电源供电的话,最大供电电压为44V只有一款LMP8672,即+-22V,所以达不到输出30V 的幅值. 并且我仿真了下带宽不够,2Mhz的时候是不能正常线性输出的。

抛开高速运放,在通用运放里,选择宽电压工作范围,输入能轨至轨V-的LM7372,并且单电源供电输出是能达到30V的,但是 20Mhz的带宽,同样当信号为2Mhz时,不能线性输出。

这两个仿真我都是以100Khz为例,可以看到是正常工作的。

所以如果必须能处理0V附近的信号,2Mhz放大约十倍,要同时满足GBW,轨至轨输入输出(因为输出20~30V的的这个需要宽电压工作范围)的话不太好找。

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sheng xia:

如果把最终输出电压要求小一点,比如20+v电压,在不失真的情况下,能否完成放大?最大能放大到多少?谢谢您了

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Kailyn Chen:

还是要考虑高速运放,选择THS3491,如果对称正负电压供电最大只能到+-16V,所以可以考虑不对称,即正压Vcc=28V,负压Vee=-4V。保证不超过32V的供电电压。

还是Gain=9.07,可以看到输出稍微有些削顶失真。

如果考虑输出20V的话,gain=6左右,由于THS3491是电流反馈,我们在选择Rf的时候尽量选择datasheet中推荐的值,然后根据增益去匹配Rg的值,参考datasheet Table2不同增益下的Rf和Rg的取值。可以看到是没问题的:

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sheng xia:

不好意思,我突然发现我需要的是方波,而您仿真用的正弦波,然后在芯片选型上面,要是有更好性能的芯片也是可以不用THS3491的,所以能不能麻烦您用方波在帮我仿真一下,谢谢您了

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Kailyn Chen:

方波仿真如下,同样也是Gain=6,幅值20V的信号,但是我们要知道运放受压摆率的影响,可能不能完全做到方波的效果但是由于THS3491是高速运放,可以看到输出几乎还是方波,斜率还是比较陡峭的:

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sheng xia:

能否帮助我测试一下极限放大电压,也就是最大放大到多大的电压,谢谢您

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Kailyn Chen:

您好,差不多能放大8倍电压能到26.4V。

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sheng xia:

非常非常感谢您,我想再问一下在这个模式下供电电源依旧是单电源嘛?然后他的功率有被放大嘛?如果有,那么放大了多少?

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Kailyn Chen:

您好,高速运放很少有输入轨至轨V-的,所以如果单电源供电,是很难 处理0V附近的信号。

所以我选用的是不对称双电源供电,V+=28V, V-=-4V保证最大不超过32V电压。

您指的功率被放大,和您解释的是,负载不同,输出幅值有不同。 我仿真的是在没有接负载的条件下测试的。

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