Que tipo de efeitos um relé tem nos sinais?


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Atualmente, estou trabalhando em um gerador de funções baseado em DDS. A idéia é usar um chip AD9834 que gere um triângulo / seno ou onda quadrada. Com alguns componentes eletrônicos de amplificação, quero uma frequência, deslocamento e amplitude configuráveis. Não tenho a frequência definida que desejo atingir, mas seria bom obter mais de 10 MHz. Estou tentando resolver as coisas para obter o melhor resultado.

Estive procurando maneiras de alternar entre várias faixas de resolução de amplitude. Por exemplo, desejo obter uma amplitude de 10V no máximo, mas com tamanho de passo de 1mV nas amplitudes mais baixas (<2V). Para evitar o uso de um DAC de 16 bits, eu estava pensando em usar relés para alternar entre dois resistores de feedback ou dois circuitos de amplificação (duas faixas diferentes no contato fechado e aberto). Os relés seriam trocados por um microcontrolador de algum tipo que determinaria quais configurações todos os DACs e relés devem ter para a forma de onda desejada.

Minha principal preocupação é que os relés possam adicionar ruído adicional. Eu acho que os relés mecânicos podem estar OK (isso é verdade?). Eu também estava olhando relés de estado sólido devido ao seu tamanho.

No entanto, li na wikipedia que os relés de estado sólido têm uma resistência mais alta quando estão fechados e 'aumento do ruído elétrico'. Qual é o tamanho dos problemas com relés de estado sólido em baixa amplitude (100mVpp por exemplo) ou sinais de alta frequência (> 5MHz). Vale a pena usar o SSR ou usar vários MOSFETs?

Devo evitar relés de estado sólido e focar na comutação mecânica (porque espero que eles passem por um sinal muito mais limpo)?

Respostas:


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Os FETs também passam o sinal limpo, pois o caminho de drenagem da fonte <> é como um resistor. Especialmente se você estiver apenas em 10Mhz. Portanto, não se incomode e tome FETs discretos. Se você precisar de resistência <0,1Ohm, poderá usar FETs de potência com 12V Gs e Rdson em algum lugar a 0,01 Ohm, muito comparável ao relé e confiável.

Outro problema com os relés é que a resistência deles não é consistente, ela muda com o tempo e isso prejudica sua calibração. E finalmente, se você tiver alguma vibração mecânica - isso também tornará as coisas piores.

O SSR geralmente também é baseado nos FETs, mas com isolamento adicional de saída <> (incluindo pares ópticos, por exemplo).


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Um problema que eu teria ao usar FETs é que é mais difícil usá-los quando o sinal comutado pode ser + 15V ou -15V (um comutador de ativação de saída, por exemplo). Eu acho que eu poderia trabalhar com FETs em outros circuitos onde apenas tensões positivas são amplificadas ou usadas.
Hans

Não, isso não é um problema. Se você precisar trabalhar com -15, poderá usar 2 FETs conectados pessoalmente ou 4 pinos, em que o dado é o 4º pino (estes são raros).
BarsMonster

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Você pode comprar relés projetados para operação em GHz, por exemplo Relé de 50ohm.

A resistência de contato é geralmente menor que 1 ohm, então se você estiver usando resistores divisores de kilohm, não me preocuparia muito com isso.

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