Ich entwerfe ein einfaches 200-MHz-Oszilloskop für die Verwendung mit FPGA-Karten und bin auf die Idee eines per Software einstellbaren Offsets und einer Verstärkung des Eingangsvorverstärkers gekommen.
Es wird TI ADC08200 verwendet und da ich nicht viel Erfahrung mit analogen Hochfrequenzgeräten habe, habe ich den ursprünglichen Vorverstärker mit Hilfe von LTSpice nur geringfügig verändert.
Dies ist originales Design:
Dies ist meine geänderte Version:
Ich verwende Quad-DAC (ich habe zwei identische Kanäle) und Quad-OPAMP (LMV324M). Einer der DAC / Opamp-Kanäle erzeugt eine Referenzspannung für den ADC, sodass ich die "Verstärkung" einstellen kann, dies ist jedoch möglicherweise auf Referenzspannungsbereiche beschränkt Es ist besser, es irgendwie auf OPAMP einzustellen, aber da ich keine digitalen Potis für ihre hohen Werte verwenden wollte (beginnend mit 1 kOhm, soweit ich weiß) und das Datenblatt von TI klar angibt, dass der Vorverstärker mindestens 2x oder 3x Verstärkung enthalten sollte, was würde mit 1kOhm am invertierenden Eingang nicht möglich sein (statt 10 + 12 Ohm).
Der zweite Kanal wird zum Einstellen des Versatzes verwendet, und ich bin nicht sicher, ob dies der ideale Weg ist, dies zu tun. Was meine LTSpice-Tests angeht, schien es zu funktionieren, aber ich weiß nicht, ob es in echten Schaltkreisen funktioniert. Mit einem kleinen Problem scheint es, dass es auch die Verstärkung ein wenig anpasst. Ich weiß nicht, ob dies die Ursache für eine Fehlanpassung der Verstärkung ist, da der einzige Unterschied darin besteht, dass ich keinen Poti zum Einstellen des Offsets verwende, sondern die Spannungsrichtung direkt einstelle.
Das nächste, was mich stört, ist, wie man richtig vor Überspannung schützt?
Jetzt verwende ich zwei Siliziumdioden am Vorverstärkereingang und zwei Dioden am ADC-Eingang mit Hilfe einer 5,6-V-Zenerdiode, um 0,6 V zu erhalten, indem ich 5,6 V über -5 V-Schiene lege, wodurch die Siliziumdiode die Überspannung unter -100 mV senken kann. Ich denke, es sollte so funktionieren und die LTSpice-Simulation scheint es zu bestätigen, aber ich denke, es gibt eine bessere und einfachere Möglichkeit, dies zu tun.
Ich habe über die Verwendung von Shottky-Dioden nachgedacht, aber ich denke, dass Shottky-Dioden, da sie eine hohe Reverse-Leckage aufweisen, eine hohe Verzerrung verursachen, und als ich sie in Gewürzen getestet habe, war dies bemerkbar.