我用晶振得到了一個幅值只有3V的方波，但想要將其電壓放大到5~9V

想用方波對后續的CMOS管進行驅動控制，但是晶振產生的7M方波只有3.3V，想放大到5~9V該怎么辦。我嘗試過一些三極管放大電路和比較器電路，但是放大后波形都會失真，或者變成其他波形了。求大佬指點。

用S9014三極管進行電平變換看看。

不需要放大，方波信號只要進行電平變換就可以了。如果對相位有要求，可以進行2級反相。三極管接成開關狀態而不是放大狀態

5V 容易, 9V 不容易.

5V用數字電路就可以了, 如74ACT04, AC系列是高速(比HC還快)ACT是輸入兼容低壓(如LS),并且可以做為3.3V轉5V的轉換.

實驗供電可以用可調電路,如供電壓可調為5V~5.5V, 因為74ACTXX在小電流輸出時接近供電電壓(50uA).大電流輸出時會下降0.5V左右(24mA)

看上圖輸出VOH.

如果不用數字電路,就是用高速運放,并且要低阻低輸入電容.
如果想要你的方波好看, 就要選擇300MHZ~500MHZ帶寬的運放. 如EL2180, 可以工作在10V.


EL2180 SR=600~1200V/us, 9V 最壞上升大概需要15ns 7MHZ是可以勝任的, 只是工作電壓,你要用0~10V, 比正負5V省點事.

還有一個思路, 就是用高速MOS驅動芯片,因為它的工作電壓一般可達15V,有些是13V.
而這些驅動芯片中,大部分上升沿大概20ns. 另有高速的可到10ns. 應該可以用在你想的完美波形上(其實比較高速數字的波形不是很方方正正的,越高速電壓越低)

如果MD1210,MD1211,如下圖.只用其中一路就可以了.

如果買不到1210,1211這類,你可以試試速度低點的,如EL7242,EL7412等,電路類似,略有不同.

用電容隔離送給74HC14就可以得到5Vp-p方波了。

老愚童63 發表于 2023-11-8 12:21
不需要放大，方波信號只要進行電平變換就可以了。如果對相位有要求，可以進行2級反相。三極管接成開關狀態 ...

這是我之前弄的，但是也有占空比不準確的問題。后來我測試發現在頻率1M以下波形很好，大于1M就不行了。

輸出電流多大，相位是什么? 帶什么負載要搞清楚。

ZSJM 發表于 2023-11-8 12:34
5V 容易, 9V 不容易.

5V用數字電路就可以了, 如74ACT04, AC系列是高速(比HC還快)ACT是輸入兼容低壓(如LS ...

ULN2007，最高支持到50V。

mengsiu 發表于 2023-11-8 15:04
ULN2007，最高支持到50V。

你確定這個可以輸入7M的信號?

放大到5V的話可以試試三態門，SN74HCT245

npn 發表于 2023-11-8 14:51
輸出電流多大，相位是什么? 帶什么負載要搞清楚。

沒考慮電流，就是作用在場效應管的G端，做開關作用

mengsiu 發表于 2023-11-8 15:04
ULN2007，最高支持到50V。

你確定這個玩意兒能放大7MHz的信號？？？

npn 發表于 2023-11-8 15:16
你確定這個可以輸入7M的信號?

似乎不行

老弟 發表于 2023-11-8 14:15
這是我之前弄的，但是也有占空比不準確的問題

你把R2改成10K，R1改成2K左右試一試，如果要考慮晶振負載，可以在晶振輸出對地并聯一只電阻。

老弟 發表于 2023-11-8 15:27
沒考慮電流，就是作用在場效應管的G端，做開關作用

場效應管什么型號，D、S端接什么? 控制什么的開關?

sn74lvc1g14
如果只是5V
施密特反相器,包你用得好
如果是要波形電平相同,要么是再加一個反相器,要么是改輸入的電平
頻率上是肯定可以的

根據描述需要施密特整形電路，可以嘗試用非門制作施密特觸發電路，工作頻率高。

用cd4050試試,  這個電平轉換IC可以輸出15V的方波

沒有說明晶振的頻率，只能采用高速運放或者門電路，比較器，反正都可以實現，具體還要看實際頻率是多少。

老愚童63 發表于 2023-11-8 17:05
你把R2改成10K，R1改成2K左右試一試，如果要考慮晶振負載，可以在晶振輸出對地并聯一只電阻。

我試過了，其中的R2:R3=1：2才行，不然后續波形就變得很奇怪了

用高速的三極管，接成開關管工作模式

按照 你的大概場景， 只需要 一個 120M 的 EL2244 運放 做跟隨器 的 可以了 。
類似場景我實際使用過， 幾乎沒有任何失真。

如果說你的負載不大， 找個比較器， 要多方波就有多方波

ppcbug 發表于 2023-11-9 14:51
按照 你的大概場景， 只需要 一個 120M 的 EL2244 運放 做跟隨器 的 可以了 。
類似場景我實際使用過， 幾 ...

跟隨器肯定不合適，因為要進行電平變換，電壓比較器可以，不知道頻率是否合適

rayin 發表于 2023-11-9 07:49
用cd4050試試,  這個電平轉換IC可以輸出15V的方波

CD4000速度太慢，小規模電路3V電源可以工作到100kHz，12V電源可以工作在10MHz，如果用CD40106緩沖7MHz方波當然可以，但是樓主要的完美方波就別做夢了。

老愚童63 發表于 2023-11-9 15:09
跟隨器肯定不合適，因為要進行電平變換，電壓比較器可以，不知道頻率是否合適

謝謝，是我說錯了。

還有一個部分就是使用5V有源晶振可以得到5V的方波

1、要有一個超過9V的電源。
2、要有一個遠超過7M的頻寬放大元件（三極管、運放、邏輯門都可以）
3、用你學到的知識將它們合成一下。

yzwzfyz 發表于 2023-11-9 16:59
1、要有一個超過9V的電源。
2、要有一個遠超過7M的頻寬放大元件（三極管、運放、邏輯門都可以）
3、用你 ...

第二點是錯誤的，頻寬是線性電路概念，數字電路工作在飽和-截止區，是非線性狀態，最典型的如9018特征頻率600MHz，但是用作方波放大頻率很難超過100kHz，因為進入飽和狀態后想要退出的存儲時間太長。

老愚童63 發表于 2023-11-9 15:48
還有一個部分就是使用5V有源晶振可以得到5V的方波

我用的3V有源晶振

ZSJM 發表于 2023-11-8 13:18
還有一個思路, 就是用高速MOS驅動芯片,因為它的工作電壓一般可達15V,有些是13V.
而這些驅動芯片中,大部分 ...

確實都不好買，高速驅動芯片能仿真嗎？

樓主：
理論上的方波邊界頻率是無窮大，實際應用中是不可能達成的。
實際中的方波，都隱含一個上界頻率，大家“心照不宣”。
這里“遠超”7M，是提示您，關注方波的上界頻率。
這個“心照不宣”的上界頻率取多少？建議你用付氏級數將方波展開，依據你的要求，看展到哪一級為妥。

感謝各位的大佬的幫助，最終我使用的場效應管共柵極放大電路，選擇一個高速的場效應管，仿真里是非常好用的。之后買來實測一下。

首先，用運放的話，要考慮工作電壓和帶寬，以及SR，用AD826這些可以滿足要求，布局主要屏蔽和干擾