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【easySim设计大赛】基于AD8041高速运放的波形发生器仿真

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本帖最后由 fengye5340 于 2014-4-5 08:53 编辑

一、方案综述
在实际电路应用中,有时候会用到方波电路,此设计采用AD8041高速运放实现,同时实现了一个三角波电路。如图所示,在电路中,U1作为一个积分器,用于创建一个三角形波电路,U2用于产生19.5KHZ的方波。
         
方波频率由R1,R2,C1和U1的输出电压来确定。在这里使用AD8041的优势是,它允许R1,R2和R3使用高电阻而不会产生显著偏移误差;
      下面是计算公式

       Vtri= Vout * R2 / R 3,
  
       Fsck = Vout /(4 * Vtri * C1 * R1)=R3/(4*R2*C1*R1).

二、高速运放器件介绍:


AD8041是 一款低功耗、电压反馈型、高速放大器,设计采用+3V、+5V或±5V电源供电。它具有单电源供电能力,输入电压范围是从负供电轨以下200mV至正供电轨1V范围以内。输出电压摆幅可以扩展至各供电轨50mV以内,以提供最大的输出动态范围。此外,其0.1dB增益平坦度为30MHz,采用5V单电源时的差分增益和相位误差分别为0.03%和0.03°。这使得AD8041特别适合用于专业视频电子设备,如相机、视频切换器或任何高速便携式设备。低失真和快速建立特性使它能理想地用于缓冲高速模数转换 器。AD8041具有高速禁用特性,可用于多路复用或降低功耗(1.5mA)。禁用逻辑接口与CMOS或开路集电极逻辑兼容。AD8041提供最大5.8mA的低电源电流,可以采用3V单电源供电。这些特性极为适合对尺寸和功耗有严格要求的便携式和电池供电应用。采用5V单电源时,AD8041具有160MHz的宽带宽和160V/µs的压摆率,因此它也能用于需要最高±6V双电源或3V至12V单电源的许多通用高速应用。AD8041采用8引脚PDIP和SOIC封装,工作温度范围为-40°C至+85°C工业温度范围。本产品提供评估板,使 用以下器件编号可以订购:AD8041-EB。产品数据手册中含有评估板的原理图和布局。技术特征额定电源电压:+3V、+5V和±5 V;轨到轨摆幅输出;输入电压范围扩展至地电压以下200Mv;输入超过电源电压1V不会反相;禁用/省电特性;低功耗:5.2mA(26 mW,5 V);高速和快速建立(5 V): -3 dB 带宽:160 MHz (G = +2) 压摆率:160V/µs;0.1%建立时间:30ns;良好的视频特性(RL = 150 Ω, G = +2) 0.1 dB增益平坦度: 30 MHz 差分增益误差:0.03%差分相位误差:0.03°;低失真-69 dBc(最恶劣谐波,10 MHz);出色的负载驱动能力从供电轨驱动50 mA 0.5 V;容性负载驱动:45pF   
   三、【easySim】仿真连接地址:
   
  http://easysim.21ic.com/simulator#182
      
    四、图片介绍

      使用【easySim
】在线仿真工具建立工程后,原理图如图
         
         
     从工具中导出来的BOM表:
        
         
使用工具中的探头工具选择Vtri和Vout电压网络,点击模拟按钮,在【瞬态响应】中进行如下设置
         
         
分别对Vtri和Vout处进行仿真,仿真图:第一个是三角波,设置步长较大,波形比较清晰,如果设置在1us的话,波形非常密集

         
        设置步长10us
      

方波:
                 
设置步长10us,
                  
                跟理论非常吻合,可以用此电路进行实际PCB设计OK.
        最后是在【MOUSER贸泽电子】的购物车截图及共享购物车后的截图

               
               
【MOUSER贸泽电子】购物车链接地址:
  http://www.mouser.com/ProjectManager/ProjectDetail.aspx?AccessID=71995bda63

  附件:AD8041数据手册
            AD8041.pdf (284.51 KB)




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沙发
yyl830113| | 2014-3-25 19:18 | 只看该作者
给力,很不错!

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板凳
dirtwillfly| | 2014-4-27 11:44 | 只看该作者
不错,学习了

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地板
guishufeng123| | 2014-5-26 13:09 | 只看该作者
太牛了,先赞一个

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