高频或低频应用 - Maxim用于工业超声设备的高压方案

高频或低频应用 上面讨论的应用电路覆盖大多数情况，不过，还要特别考虑高、低频应用。对于低频信号(< 1MHz)的情况，大多用于声纳系统，频率范围从10kHz至200kHz。

另外，有时需要工作在更高频率(> 20MHz)，往往在无损检测中用于改善轴向分辨率或发送PWM调制信号。下面讨论了这两种类型的应用。

低频(< 1MHz)

MAX4940可以工作在低于1MHz的频率下。只需用足够大的电容取代信号耦合电容(上例中为3.3nF)。作为一个经验公式，可以用下式计算：

CSIGNAL = 3.3nF/频率(MHz)

例如，以100kHz应用为例，耦合电容建议采用33nF。MAX4968基于自举结构，不能工作在100kHz频率以下。

高频(> 20MHz)

MAX4940驱动电路可以工作在高频(产生短脉冲)，如40MHz。然而，实际情况限制了电流驱动能力。

在一阶近似中，负载可以认为是纯电容(CLOAD)。根据最大压摆率，可以得到脉冲发生器输出的峰值电流(IPEAK)。公式为：

SLEW_RATE = (δV/δt)max = IPEAK/CTOT

CTOT是总负载电容，包括传感器电容、电缆电容和IC寄生电容。

现在假设工作在单极性正脉冲模式(图6)，并试图发送一个200V的单极性脉冲。例如，CTOT = 400pF，则摆率限制在：

(δV/δt)max = IPEAK/CTOT = 2A/300pF = 6.66V/ns

由此，上升和下降时间大约是：

TRISE = TFALL ≈ 200V/(6.66V/ns) = 30ns

幅度为200V的最小脉冲宽度大约为60ns。

当然，双极性和单极性负脉冲也可以按同样方式计算。

按照上面介绍的方法，可以增加电路的电流驱动能力(IPEAK)，并联更多通道(注意：IC寄生电容也会相应增大)，据此提高工作频率。举例来说，如图14所示的4A脉冲发生器，可以在理论上(忽略IC寄生电容)获得TRISE = TFALL = 15ns的200V输出摆幅。

IPEAK = 4A，CTOT = 300pF，摆幅 = 200V  最小脉冲宽度 = 30ns

其它工作模式，如双极性和单极性负脉冲，也可以采用类似途径。