Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Welchen Transistor für Eigenbau-DAC mit Spannungsreferenz? Alternativen?


von Gerald M. (gerald_m17)


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Hallo,

ich möchte für meinen Sigma-Delta-DAC (ähnlich einer PWM) eine 
Referenzspannungsquelle nutzen (im Schaltplan die 2V) und danach 
filtern.
Da die Frequenz ziemlich schnell sein kann (bis zu 200Mhz wenn alles gut 
läuft, muss aber noch getestet werden) dachte ich an einen 
RF-Transistor.

In der angehängten Schalten habe ich einen Transistor als Schalter. Mich 
stört hierbei die V_CEsat. Bei schnellen Transistoren ist diese oft 
nicht als Diagramm angeben, ich denke aber es sind temperaturabhängige 
~20mV.
Gibt es Tricks diese zu minimieren (z.B. Stromverstärkung auf 1 
reduzieren) oder etwas, was wenigstens die Temperaturabhängigkeit 
eliminiert?
Oder hat jemand eine ganz andere Idee?

von Patrick C. (pcrom)


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Nun mal eine Frage : Warum woll man so etwas selber machen ?
Wenn du das wollst fuer etwas zu lernen, prima.
Wenn du da ein richtiges Produkt mit machen wollst, ist es 
wahrscheinlich viel einfacher einen fertigen DAC zu benutzen mit alles 
eingebaut.

von Harald W. (wilhelms)


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Gerald M. schrieb:

> Gibt es Tricks diese zu minimieren (z.B. Stromverstärkung auf 1
> reduzieren)

Ja, benutze den Transistor invers, also mit vertauschtem Emitter
und Collector. Ob das bei Dir was bringt, musst Du ausprobieren.
Die Stromverstärkung im Inversbetrieb ist allerdings ziemlich
gering (Grössenordnung 10).

von Pandur S. (jetztnicht)


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Und was ist nicht gut an einer normalen Referenz ?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Gerald M. schrieb:
> ich möchte für meinen Sigma-Delta-DAC (ähnlich einer PWM) eine
> Referenzspannungsquelle nutzen (im Schaltplan die 2V) und danach
> filtern.
> Da die Frequenz ziemlich schnell sein kann (bis zu 200Mhz wenn alles gut
> läuft, muss aber noch getestet werden) dachte ich an einen
> RF-Transistor.

Ein Transistor ist da ganz falsch.

> In der angehängten Schalten habe ich einen Transistor als Schalter. Mich
> stört hierbei die V_CEsat.

Eben.

> Gibt es Tricks diese zu minimieren (z.B. Stromverstärkung auf 1
> reduzieren) oder etwas, was wenigstens die Temperaturabhängigkeit
> eliminiert?

Der gängige Trick, die Sättigungsspannung zu reduzieren, ist der 
Inversbetrieb: Emitter und Kollektor tauschen. Die Stromverstärkung 
sinkt dabei deutlich und der Transistor ist danach auch irreversibel 
beschädigt. Da aber ein Transistor gar kein Teil der Lösung ist, ist das 
nur eine Information am Rande.

Als nächstes könnte man an die Stelle des Transistors einen MOSFET 
setzen. Aber auch das ist weit davon entfernt, perfekt zu sein. Denn der 
Ausgangswiderstand der Schaltstufe ist für H und L verschieden, was zu 
einem systematischen Fehler führt.

Wenn die Referenzspannung statisch ist (also kein multiplizierender DAC 
gebaut werden soll), dann kann man ein simples CMOS-Gatter als 
Schaltstufe verwenden. Vref ist dann einfach dessen Betriebsspannung. 
Wenn Vref wirklich 2V sein muß, dann halt ein Gatter ohne 
Eingangsschutzdioden, das man auch bei 2V Versorgungsspannung mit 3.3V 
ansteuern kann.

Für noch größere Freiheitsgrade bei der Wahl der Referenzspannung bieten 
sich Analogschalter an.

von Gerald M. (gerald_m17)


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Vielen Dank schon einmal.

Ich habe mir die Analogschalter angeschaut, und diese für gut empfunden. 
Habe nun anstatt eines Transistors einen NC7SBU3157. Der hat nur wenige 
ns Switching time und 0.5ns break-before-make time.

Ich wollte nur anmerken, dass mir die Genauigkeit ziemlich egal ist 
(20mV bei 2V sind 1%, genauere Widerstände kaufe ich sowieso nicht). Was 
mich stört ist die Temperaturabhängigkeit. Mir war nicht bewusst dass 
Analogschalter so schnell sind.
Passt das nun?

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