[問題] Generation of Differential Signals
版上各位先進們大家好
小弟因電容感測的實驗 需要產生以下的differtial signals
(either in sine-waves or in square-waves)
其SPICE語法如下...
.param V_p=13 V_n=-13 Vcm='(V_p+V_n)/2'
.param freq=90k
* sine-wave case
Vin_p in_p gnd dc 0 ac 0.5 sin( Vcm 7.0V freq )
Vin_n gnd in_n dc 0 ac 0.5 sin( Vcm 7.0V freq )
* suqre-wave case
.param Tper='1/freq' Tdur='0.5*Tper' Ttran='0.01*Tper' Tdel='0.5*Tper'
Vin_p in_p gnd dc 0 ac 0.5 pulse( Vcm 7.0V Tdel Ttran Ttran Tdur Tper )
Vin_n gnd in_n dc 0 ac 0.5 pulse( Vcm 7.0V Tdel Ttran Ttran Tdur Tper )
其中gnd為量測電路的ground in_p與in_n分別為兩個diffential signals的輸出
無奈實驗室中的function generator只有INSTEK出產的 AFG-3051以及 GFG-3015兩種
二者皆無法產生SPICE所描述之波型
(其SYNC OUT/TTL OUT 也只能產生freq.相同的信號)
於爬文後得知 Agilent 33250可產生differential信號輸出
若是借不到此儀器的話 可能就得用電路了
小弟是希望能在PCB上把產生differntial signals的電路實現出來
在網路上找到的一篇文章提到兩種產生differential singals的做法
http://www.testequity.com/documents/pdf/33500_creating-differential-signals.pdf
However 看了輸出波型 發現產生的波型還是有相位差存在
且用differential amplifier的方式 也會受限於amplifier的power-supply range以及bandwidth
如果用transformer產生的話應該就不會有相位差的問題
但這方法似乎是把原本single-ended的信號分成兩半
實驗室的function generator其maximum amplitude為10V 此方法可能無法得到我要的amplitude
(小弟的實驗中感測電容的變化量可能不到1fF 所以想加大輸入信號的amplitude
才能盡可能在output觀察到電容變化所對應的voltage變化)
在此請問各位先進們 欲產生differential signals
有無其他較好的解決方式 甚至可以用PCB完成的
其實小弟的感測實驗主要是based on此篇paper的架構...
J Wei et al, "A silicon MEMS structure for characterization of femto-farad-level
capacitive sensors with lock-in architecture",
Journal of Micromechanics and Microengineering, 2010
原本想說differential singnals用function generator就可以輕易產生出來
不過在用電路實現條件下 或許我在SPICE中給的信號就有點太理想了
還懇請版上有經驗的先進們回答小弟的問題
再次謝謝大家 <(_ _)>
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