Convertir la salida de un amplificador operacional en una onda cuadrada

Tengo una señal de 5Mhz que está siendo amplificada por un opamp OPA847 .

En buenas condiciones, obtengo una oscilación de voltaje de ~ 120 mV de salida del amplificador operacional, en malas condiciones obtengo un poco de ruido ~ 80 mV pp. Espero que el circuito final sea de suministro único, la configuración de prueba actual usa -5v/+5v .

El seguimiento del osciloscopio a continuación es de buenas condiciones, la modulación se puede ver en dos lugares donde la fase se invierte:

Seguimiento de alcance en buenas condiciones.

Mi pregunta es bastante simple: ¿cuál es la mejor manera de convertir esta señal en una onda cuadrada para su procesamiento por lógica digital?

He considerado puertas lógicas digitales estándar, pero no creo que la oscilación sea lo suficientemente grande. También he considerado un comparador con la señal de entrada (sesgada en Vcc/2) en comparación con un Vcc/2 fijo. Supongo que esto necesitaría algo de histéresis, pero todavía no estoy seguro de si es la solución más práctica.

Respuestas (2)

Yo usaría un comparador MAX999. Alimente la señal en un pin a través de un capacitor en serie y una resistencia de polarización en el riel medio, luego, en el otro pin, tenga una resistencia que alimente un capacitor para que se pueda seguir el nivel promedio; se llama cortador de datos: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Con la forma de onda en la imagen del OP que parece que podría ondular un poco su nivel promedio, usar un cortador de datos probablemente tenga sentido.

El MAX999 tiene un retraso de propagación de 4ns y puede funcionar desde rieles de 5V o 3V3. Se conectaría directamente con la lógica como lo he hecho varias veces en ocasiones anteriores.

Parece que personalmente he interactuado con la lógica. Ahhh déjalo estar.
Esta es una gran respuesta para comenzar a experimentar, sin embargo, ¡el MAX999 no es barato! ¿Será adecuado cualquier comparador con una frecuencia de conmutación máxima> 5Mhz?
@David, creo que debería investigar un poco sobre esto: MAXIM hace dispositivos más lentos que pueden ser más baratos y también la tecnología lineal (de la memoria). Solo uso lo mejor LOL
Gracias de nuevo, echaré un vistazo. Eventualmente querré 3 canales, un amplificador operacional de £ 5 y un comparador de £ 5 por canal pronto se suman.
Quizás valga la pena mencionar que este comparador en particular tiene unos pocos mV de histéresis interna.

Como seguimiento a la excelente respuesta de Andy anterior, aquí hay algunos detalles adicionales y resultados de simulación después de haber investigado su propuesta.

Usé un ADCMP601 porque es un poco más barato, se comercializa como un "Reemplazo mejorado para MAX999" y tiene un modelo ltspice disponible.

El siguiente esquema tiene dos entradas que dan como resultado una señal de 5Mhz con mucho ruido blanco agregado. Esta sería la salida de mi amplificador operacional en las peores condiciones. El filtro de paso bajo (punto de -3dB de ~6Mhz) no es esencial, pero ayuda a evitar el encendido excesivo de la salida debido al ruido. La histéresis mejorada podría hacer lo mismo.

Esquemático

Experimentar con la segmentación de datos fue interesante, el resultado final se muestra a continuación. Usaré estos valores como punto de partida para construir un circuito real.

Trama

Lo interesante de la idea de Andy es cómo funciona la entrada -ve del comparador, en lugar de usar Vcc/2 como referencia. Experimentar con una señal de entrada que cambia en amplitud y sesgo de CC muestra que la salida del comparador sigue siendo una buena onda cuadrada. El nodo -ve varía hacia arriba y hacia abajo muy ligeramente con la amplitud y el sesgo de la señal de entrada. Probablemente tendré que jugar un poco más con los valores de R/C cuando construya un circuito real.

Convertir la salida de un amplificador operacional en una onda cuadrada
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v