Schaltung zur Erzeugung von UWB-Signal (UWB= Ultra Wideband) Wir sind zwei Studenten und arbeiten an einem Projekt, wobei ein UWB Signal erzeugt werden soll. Wir wollen eine klassische Schaltung dafür benutzen. Siehe im Anhang(Bild1) Aber dafür haben wir keine typische Werte der Bauteile [R,C ,SRD(Step Recovery Diode) und Schottky Diode] Bild2:Am Ausgang sollte ein Monocycle Pulse rauskommen Frage1: Welche Werte der Bauelemente [Rs,RL,RB,CD,CF] sollen genommen werden? Frage2: Was für Eigenschaften sollen SRD und Schottky-Dioden haben? Welchen Wert der Trr=(Reverse Recovery Time)=? sollen wir benutzen? Danke im Voraus
Hallo, Step Recovery Dioden sind ein Geschiss. Sehr Temperaturabhängig, schlecht zu simulieren. In den 60ern gab es viele Veröffentlichungen dazu. Schaut euch da mal um, im IEEE Microwave Journal zum Beispiel. Ansonsten versucht erstmal eine SRD zu bekommen (z.B. Ma-Com). Allzuviele Hersteller gibts nicht mehr. Der Rest der Schaltung beihnaltet möglicherweise viel Try&Error. Die Theorie aus den Papern hab ich nicht anwenden können, das lief bei mir auf rumprobieren raus. Wären Pulse aus schnellen Logikgattern eine Alternative für euch? Aus AHC-Gattern (die single gates im SOT-23 Gehäuse) hab ich mal einen Lattenzaun erzeugt, war bis 1GHz sehr flach, danach gings recht schnell runter. Avalanche-Transistoren werden auch für schnelle Flanken benutzt, mit denen hab ich aber noch nie was gemacht. (Beitrag "Re: ultrakurzer LED Blitz") HTH Randy
Randy schrieb: > Ansonsten versucht erstmal eine SRD zu bekommen (z.B. Ma-Com). Hast du eine Quelle? Mir war's letztens nicht wirklich gelungen, sowas in Einzelstücken zu erstehen.
Literatur Quelle:http://foldanyaalapitvany.com/stat/statisztika.pdf Everything you always wanted to know about UWB radar… : a practical introduction to the ultra wideband technology Tor Vergata University of Rome Enrico M. Staderini Danke für Ihren Beitrag Liebe Grüsse Alex
Danke für Ihren Beitrag Unser Problem liegt daran, dass wir eine Schaltung entwickeln (finden) die ein Monocycle Signal erzeugt. Diese Schaltung (Beitrag "Re: ultrakurzer LED Blitz") erzeugt aber kein Monocycle Signal Moncycle Signal ist die 1.Ableitung des originälen Gaußschen Signals in der Theorie Mit freundlichen Grüssen Alex und Mouhcine
Literatur Quelle: http://membres.multimania.fr/jdore1/PulseGenerator1.pdf die 2 Bilder die ganz am Anfang dargestellt sind
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MonoCycle_25mm_Short_Stub__R.jpg
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MonoCycle_0.5pF_50Ohm_High_Pass__R.jpg
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>Unser Problem liegt daran, dass wir eine Schaltung entwickeln (finden) >die ein Monocycle Signal erzeugt. >Diese Schaltung (Beitrag "Re: ultrakurzer LED Blitz") >erzeugt aber kein Monocycle Signal Ich versteh nicht ganz wo denn da das Problem liegt. In dem Han Nguyen pdf werden doch alle Bestandteile des Verfahrens beschieben: Gausspuls erzeugen, Puls Shaping, Differenzieren mittels HP bzw. in [5] addition zweier gegenphasig zeitverschobener Gausspulse. Ob ich den Gausspuls mittels SDR oder über einen Avalanche Durchbruch erzeuge ist doch erst mal zweitrangig, bzw. einfach eine Frage der jeweils damit erzeugbaren Pulsbreiten. Die Weiterverarbeitung ist doch davon unabhängig. Ich hab die beiden Methoden aus dem pdf einfach mal mit meinem Avalanche Pulser ausprobiert. Allerdings fehlt mir das Equipment um zu sehen wie kurz die Pulse tatsächlich sind. Mit einem Tek2445B (200MHz) sehe ich nur noch die verschmierte Sprungantwort des Scopes selbst. (der 25mm Short Stub erzeugt den gegenphasig zeitverschobenen Gausspulse mit einer Peak-Peakseparation von 250ps) Also bevor ich da Wochenlang nach einer geeigneten SDR suche, würde ich doch ganz einfach mal mit einem Avalanchepulser Anfangen und schauen wie weit man kommt. Ich kann mich dunkel erinnern, dass in der Literatur von ~25-200ps Pulsen berichtet wird. (Meinen Pulser hab ich an einem Wochenende auf Lochraster und CuLack Verdrahtung mit Bauteilen aus der Restekiste aufgebaut, also alles halb so wild)
> Hast du eine Quelle? Mir war's letztens nicht wirklich gelungen, sowas > in Einzelstücken zu erstehen. Waren Muster von einem Macom Distri (weiß gar nicht mehr wer), keine Ahnung ob wir die für die Serie hätten kaufen können. Ist auch nicht ins Gerät gekommen. Randy
Randy schrieb: > Waren Muster von einem Macom Distri (weiß gar nicht mehr wer), keine > Ahnung ob wir die für die Serie hätten kaufen können. Ich hatte mal versucht, von M-Pulse Muster zu bekommen, war dann im Sande verlaufen.
Hallo Kupfer Michi Wir wollten Uns erst bei Dir bedanken für die Antwort. Du hast ja Uns die drei Bilder geschickt mit dem Monocycle Signal welches du erzeugt hast. Kannst du Uns bitte deine original Schaltung hier veröffentlichen, weil wir können nicht 100% der Avalanche Pulser Schlatung von Re: ultrakurzer LED Blitz verstehen. Wir würden Uns sehr freuen auf deine Antwort Grüsse Alexander und Mouhcine
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>wir können nicht 100% der Avalanche Pulser Schlatung von Re: >ultrakurzer LED Blitz verstehen. Die Schaltung ist wirklich so simpel wie gepostet und besteht aus drei Teilen: Power Supply, Avalanche Pulser und Trigger. Der Trigger ist ist ein RC Oszillator auf HC14 Basis und läuft auf ein paar kHz - ziemlich simpel, davon gibts noch nicht mal einen Schaltplan. Die Avalanche Power Supply ist auch nichts aufregendes. Sie stellet eine einstellbare Spannung von 25-100V für den Durchbruch zur verfügung. Der Pulser selbst ist auch die einfachste Form die man sich vorstellen kann. Am Eingang einen Hochpass zur Einkopplung des Triggers. Entscheident ist neben der Auswahl eines geeigneten Transistors die Koaxleitung die die Avalanch Energie speichert und deren Länge die Breite des Pulses bestimmt. Die Spannung wird so eingestellt, dass ohne Trigger gerade kein Durchbruch stattfindet. Avalache Transistor: kann ich nicht viel zu sagen, einfach ausprobieren, Hochstromtypen mit fT>=1GHz gingen am besten, aber z.B. ein eher langsamer 2N2369 war besser als ein BFR93A, aber wie gesagt mir fehlt das notwendige Equipment um das wirklich beurteilen zu können. Zetex hat ein paar A. Transis.
P.S: Wer bessere, einfach zu beschaffende Avalanche Transistoren kennt oder etwas über die erreichbaren Pulsbreiten sagen kann, bitte posten. Danke.
Hallo Zusammen, ich finde dieses Thema sehr interessant. kann mir jemand sagen, wie man am besten diese steile Impulse erzeugen kann und dann daraus das Gauß-Signal erzeugen kann? Hab mir gedacht, ein Rechteckt-Signal auf einen Hochpass zu geben, dann mit Schmitttigger steile (kurze) Impulse zu erzeugen, dann mit einem Bandpass Gauß-Form zu gewinnen?? Liege ich da falsch? Danke....
Die Gauß-Form gibt es automatisch, wenn die Bandbreite endlich ist. Im Studium hatte ich den Spitznamen "Snappy", damals hatte ich auch mit solchen Dioden arbeiten wollen, als Sampler-Ansteuerung oder als Abtastmischer für Amateurfunk. Bei der Bucht wird manchmal eine im Gehäuse angeboten, allerdings so etwa 60 €. Ich habe einige Einschübe der Samplingserie von TEK hier, in den Schaltplänen steht drin, wie die Diode angesteuert wird bzw. wie man den Puls formt. 3S1, 3S76 und die Sampler der 7000er Reihe: S2, S4, S6. PDFs gibt es bei bama.edebris.com oder bei www.ko4bb.com. Ansonsten geht es auch in unter 40 ps mit einer Tunneldiode. Die bekommt man ab und zu auch noch zu kaufen. Bei Fragen einfach mal mailen, ich beschäftige mich viel mit Pulstechnik.
Hallo Jochen, Danke für die Antwort. Hast aber nicht gesagt, ob meine Idee richtig wäre. Ich beschäftige mich zur Zeit mit UWB-Technik für Radar, hab aber weder viel Ahnung finde noch etwas genaues über diese Technik. Alles was ich weiß, dass man Monosycle-Impulse senden muss. Diese müßen im Nano-sekunden Bereich sein.. Aber bis jetzt hab ich nicht den Richtigen Ansatz? Jeder Tipp ist eine Hilfe für mich. Danke
Für Radar muß es kein so kurzer Impuls sein, im Regelfall. Außerdem ist die vorgestellte Spannung eher zu gering (im OP, Bild 2). Schau mal in den Plänen von TEK nach, so ein Samplinggate besteht aus 2*2 Schottkydioden, die werden voll aufgesteuert. Ob die dort abgebildete Schaltung so geht - einfach mal ausprobieren. Die Messung des Signals dürfte die größte Schwierigkeit darstellen.
Wenn es konkret um Radar geht: Die machen die Pulskomprimierung mit SAW-Filtern. Das Stichwort für die Suche ist "Chirp-Modulation".
Ich will mich erstmal Bedanken für die Beiträge die Ihr hier geschrieben habt. eine Wichtige Frage an Euch? Ich wollte fragen die Avalanche Pulser Schaltung von ultrakurzer LED Blitz mit wieviel Frequenz tut die Schaltung mit dem Trig HC14 schwingen? Wird es in Sinusschwingung oder Rechteckschwingung erzeugt? (in welchen Frequenzbereich ist es KHz oder MHz) vor dem Transistor 2N2369 und was kommt dann nach dem Transistor hinten für Frequenz raus? Das Verhältnis Eingang mit dem Ausgang Für Unser Projekt ist es Wichtig, dass wir in einen Frequenzbereich um etwa 400MHz arbeiten Danke für Ihre Geduld und hoffe auf spannende Antworten Mit freundlichen Grüssen Alex
Hallo Kupfer Michi Ich wollte dich mochmals fragen in welchem Frequenzbereich du mit den folgenden Signalen arbeitest. Gruss Alexander
>mit wieviel Frequenz tut die Schaltung mit dem Trig HC14 schwingen? Einstellbar, einige 1-100kHz >Wird es in Sinusschwingung oder Rechteckschwingung erzeugt? Ein 74HC14 Ausgang hat Rechteck. >und was kommt dann nach dem Transistor hinten für Frequenz raus? >Das Verhältnis Eingang mit dem Ausgang Für jede positive Flanke am Trig Eingang gibt es ein Avalanche Puls. >Für Unser Projekt ist es Wichtig, dass wir in einen Frequenzbereich um >etwa 400MHz arbeiten Wenn du damit die Trigger Frequenz meinst: no way mit diesem Konzept - und es sollte auch klar sein warum. Wenn du damit aber die Bandbreite des Ausgangspulses meinst geht das schon eher, aber was hindert euch daran die Schaltung schnell selbst aufzubauen und zu vermessen? Aber ich muss mich schon wundern - ihr studiert Elektronik und befasst euch mit UWB Pulsen im GHz Bereich, habt aber noch elementare Schwierigkeiten bei so einfachen Schaltungen? - irgend was passt da in meinen Vorstellungen nicht zusammen.
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Hallo Michi, ich hab deine Schaltung schnell aufgebaut und gemmesen, weil ich auch so kurze Impulse brauche. Das funktioniert wunderbar, doch nicht mit den Messwerten, welche du erreicht hast? Weißt vielleciht, woran das liegen kann? Im Anhang ist ein Bild zum verdeutlichen. Hoffe dass du zeit hast mir mir ein Tipp geben kannst. Danke
Bist du dir sicher, dass dein Transistor auch zündet? Die 3V aus deinem Bild sind für einen Avalanchepuls viel zu niedrig, bei mir sind das mindestens >>12V bei 50V Zündspannung. Erhöhe die Zündspannung solang bis ein deutliche Amplitudenerhöhung zu sehen ist. Den Einganstrigger so schwach und die Grenzfrequenz so hoch wie möglich , so dass es gerade noch zum Zünden ausreicht, aber selbst keinen Nennensweten Beitrag zum Ausgangspuls liefert. Mit welchen Parametern arbeitest du (Transi, Zündspannung, Oszi BW, Probe BW)? Für mich sieht das aus als würde der Transistor nur den HP gefilterten Eingangspuls durchlassen. Das Nachschwingen deutet auf einen nicht angepassten LC Anteil hin. Mit der zweiten Kurve kann ich nichts anfangen (soll das ein FFT sein?)
Hallo Michi,
> Mit welchen Parametern arbeitest du (Transi, Zündspannung, Oszi BW,
Probe BW)?
Also ich benutze den gleichen Transistio wie du, 45V -50V, Oszi 1GHz?
also viel anders als bei dir hab ich nicht, nur der Ausgang ist anders??
Die zweite Kurve soll FFT sein.
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Hallo Michi, Hallo Leute... Ich hab ein Problem mit dem Avalanchen Pulser. Und zwar Am Ausgang sind max.3V und eine Pulsbreite von ca.4ns (siehe Anhang). Am Eingang liegen: 10 kHz Rechteck 50V am Collector Hochpaß am Collector 1p * 50 Ohm Kann mir jemand helfen? stehe wirklich am Schlauch und komme nicht weiter?
>Oszi 1GHz Du hast also eine durchgehende Analog BW von 1GHz und gehst ohne Probe mit einem Koaxkabel direkt in dein Scope? (nicht dass wir hier durch die Limitierung durch dein Oszi in die Irre geführt werden). Ich hab die starke Vermutung, dass du eine parasitäre Induktivität im Avalanche Stromkreis hast, die dir den Stromanstieg limitiert und dann auch die gedämpfte Schwingung nach dem Puls produziert. Jeder mm ist da bei den Freq. eine Katastrophe. Löte den Koaxstummel+Transistor+50Ohm Abschluss direkt auf denen Koaxanschluss. Dann sollte auch nix mehr klingeln. >50V am Collector Du kanst ruhig probeweise noch weit höher gehen, der Trans. sollte durch die 47K am Kollektor geschützt sein. Wenn der Avalanche Durchbruch einsetzt siehst du auf dem Oszi einen signifikanten Amplitudenanstieg. >3V Selbst wenn du ein 1GHz Oszi hast, wirst du die wahre Amplitude nicht sehen. Mach dir mit einer schnellen Schottky (BAT62, o.ä.GHz Dioden) einen Peak Detektor und miss darüber die Apmlitude. Solang du unter der Amplitude des Triggger Signals bist, hat da noch nichts gezündet. Eventuell probier mehrere Transistoren durch, kann sein dass nicht jedes Exemplar gleich gut geeignet ist. >10 kHz Rechteck Die max. Trig. Frequenz ist nur durch die Zeit Limitiert bis der Coax Stub wieder Aufgeladen ist. >Hochpaß am Collector 1p mach zuerst einen etwas grösseren Kond. rein bis es sicher zündet und taste dich dann nach unten.
> Koaxstummel+Transistor+50Ohm Abschluss direkt auf denen Koaxanschluss.
wie meinst du das genau? Soll ich den Abschluß R mir Coax Stub
anschlißen?
Ich hab eigentlich hinter dem Transitor erstmal nur einen Hochpaß, dann
hab ich mit 2,6cm RG174 probiert, liefert jedoch fast die gleiche
Eigenschaften?
Also das Koax Kabel hab ich dierekt am Transistor angeschloßen mit Open
End.
Genau wie bei dir in der Schaltung auch ist? ist das etwa falsch?
Sorry, wenn ich zu viel frage? und nicht alles sofort nachvollziehen
kann?
> Koaxstummel+Transistor+50Ohm Abschluss direkt auf denen Koaxanschluss. Damit wollte ich die Komponenten aufzählen die die Avalanche Strom Loop bilden. Hier dürfen keine parasitären Induktivitäten auftreten sonst wird der Stromanstieg gebremst und du hast ein nachschwingen wie auf deinen Bildern. Der 2.6cm Coaxstummel ist der Energiespeicher für den Av.durchbruch. Im gegensatz zu einem Kondensator liefert er für ~130ps (=2.6cm) eine Konstante Spannung und bricht dann schalgartig auf 0 zusammen und der Puls wird beendet. Praktisch kommt noch die im Transistor gespeichert Ladung hinzu die das ganze etwas verlängert. Die Coax Stub Länge bestimmt also die Pulsdauer. Die 50Ohm am Emitter dienen einerseits als Coaxabschluss für den Ausgang, zum andern ensteht an ihm durch den Avalanche Strom die Ausgangsspannung. >wie meinst du das genau? Soll ich den Abschluß R mir Coax Stub >anschlißen? Nein, Coax Stub wie in Schematic anschliessen. >Ich hab eigentlich hinter dem Transitor erstmal nur einen Hochpaß, Das versteh ich wiedrum nicht was du damit meinst, oder meinst du damit den HP vor dem Transistor? >Also das Koax Kabel hab ich dierekt am Transistor angeschloßen mit Open >End. Genau wie bei dir in der Schaltung auch ist? ist das etwa falsch? Stimmt schon. Wenn dein Oszi nicht lügt, so sieht es für mich so aus als würde dein Transitor nicht zünden. (Warum hast du für deinen Eingangshochpass 50Ohm genommen?)
ich glaub wir reden aneinander vorbei und das liegt sicher an meiner Formulierung. So, am Eingang hab ich Hochpaß vor dem Tansi. mit 8,2p * 2k2 Ohm, wie bei dir auch. Direkt am Kollektor hab ich den Stub 2,6cm (Innenleiter am Kollektor und Schirm an Masse) mit einem offenem Ende und da ist bei mir kein Abschlußwiderstand drin? oder meinst du die 50ohm Widerstand des Stub selbst???? sonst hab ich derzeit nix am Kollektor? Die 4x200ohm noch am Emitter.
>So, am Eingang hab ich Hochpaß vor dem Tansi. mit 8,2p * 2k2 Ohm, wie bei dir auch. OK. >Direkt am Kollektor hab ich den Stub 2,6cm (Innenleiter am >Kollektor und Schirm an Masse) mit einem offenem Ende und da ist bei mir >kein Abschlußwiderstand drin OK. (Offenes Ende ist ja auch notwendig, sonst würden sich ja keine 50V Zündspannung aufbauen) >sonst hab ich derzeit nix am Kollektor OK. >Die 4x200ohm noch am Emitter. OK. Die 4x200Ohm gegenüber 1x50Ohm hab ich nur gewählt um auch geometrisch einen möglichst gleichmässigen Abschluss an der Ausgangscoaxbuchse hinzubekommen. (Ich hab da BNC, was für diesen Frequenzbereich ein Grauss ist, mit SMA etc. würde man den Anschluss besser hinbekommen).
Nochmal Bitte wo soll der 50ohm Widerstand kommen? Und wenn ich alles wie du hab, warum funktioniert dann bei mir nicht ;) ich muss da was falsch gemacht haben? wie kann ich wissen, ob der Transi. nicht zündet??
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Meine Schaltung sieht genau wie im Anhang aus bis auf die Diode am Eingang, L4, Kondensator und Widerstand am Kollektor....
>wo soll der 50ohm Widerstand kommen Ich hab in meiner Schaltung wie in der Schamtic oben gezeigt nur einen 50Ohm (ausgeführt als 4x200Ohm) Widersatnd am Emitter, an diesem ist die Ausgangsbuchse angeschlossen. > wie kann ich wissen, ob der Transi. nicht zündet?? Dreh die Versorgungsspannung langsam hoch, wenn du die Avalanche Durchbruchspannung erreichst wird die Ausgangsamplitude Sprunghaft grösser. Bau dir einen kleinen Peak Detektor, solang die Ausgangsamplitude nicht grösser ist als dein Basissignal, hat kein Durchbruch stattgefunden und das ganze läuft als simpler Emitterfollower.
Genau wie du es beschrieben hast, hab ich probiert und da steigt die Spannung ab ca.45V-50V sprunghaft auf 3V, aber nicht mehr? Letzte Frage Michi, 1. Wieviel Spannung leigst du denn am Eingang (Trigger)? und 2. in deinen Oszi Bildern oben hast du 3 Bilder? Einmal Gauß und zwei mal Monocyc. wie kommt das dritte Bild zustande? Ich danke dir für die ausführliche Erklärung und bitte um Entschuldigung, wenn meine Fragen etwas nervig waren :)
>Meine Schaltung sieht genau wie im Anhang aus bis auf die Diode am Eingang, Würd ich fürs Erste auch weglassen (dient nur um die neg. Halbwelle des HP kurzzuschliessen) >Kondensator und Widerstand am Kollektor.... Den "Damping" Teil würd ich auch weglassen. Die scheinen hier mit einem "sehr" langen Coaxstub (40" =101cm = ~5ns Pulsdauer !) zu arbeiten. Die 10pF wären sowieso viel zu gross, denn die 2.6cm bei mir haben selbst nur ~2.6pF. > L4, keine Ahnung was die damit bezwecken wollen, würd ich auch weglassen.
>Spannung ab ca.45V-50V sprunghaft auf 3V, erscheint also zu zünden >aber nicht mehr? 3 Möglichkeiten: a) der Transistor ist im Av.Betrieb zu schwach und limitiert den Strom -> andere Transitoren ausprobieren b) wie bereits erwähnt eine Induktivität im Av.Stromkreis limitiert die Anstiegsgeschwindikeit c) Dein Oszi lügt. Bau dir einen Peakdetektor. Bei meinem 200MHz Oszi sehe ich auch irgenwas um die 3V, mit einer BAS40 messe ich schon 12.3V und mit einer BAT62 waren es noch mehr. >1. Wieviel Spannung leigst du denn am Eingang (Trigger)? müsste ich erst mal nachmessen. >. in deinen Oszi Bildern oben hast du 3 Bilder? Einmal Gauß und zwei >mal Monocyc. wie kommt das dritte Bild zustande? Das war ein einfacher Schnellschuss: Ich hab einfach die CoaxAusgangsbuchse mit einem Draht am Ausgang Kurzgeschlossen. Dies ergibt also einen 25mm langen Kurzschlussstub an den 4x200=50Ohm Emitterwiderstand. Gleichzeitig hab ich eine Low Z Resistive Probe am Emitterwiderstand angeschlossen. Der Av.(=Gauss) Puls läuft sowohl in den Stub als auch in die Probe. man sieht also in der Probe zuerst den Av.Puls. Nach 25mm Laufzeit wird der Av.Puls im Kurzschlussstub mit neg. Vorzeichen Reflektiert läuft zurück, addiert sich mit dem Rest des 1ten Gauspuls und läuft dann weiter in die Probe - Laufzeitinterferenz halt. Dadurch kommt dann der Monocycle Puls zustande, (Doppelte Kurzschlussstub Länge = Peakseperation)
>>. in deinen Oszi Bildern oben hast du 3 Bilder? Einmal Gauß und zwei >>mal Monocyc. wie kommt das dritte Bild zustande? >Das war ein einfacher Schnellschuss: Ups, vergiss die Beschreibung, hatte nicht nachgeschaut und eine andere Bildreihenfolge im Kopf. Für das Hochpassbild hab ich einfach einen 0.5pF/50Ohm HP an den Emitterwiderstand parallel geschaltet und dann mit einer Resistive Probe abgegriffen, wollte am Aufbau ja nichts grossartig verändern und nur das Prinzip demonstrieren.
Hallo Michi, Ich hab die Schaltung nochmal aufgebaut und ausprobiert. Alles läuft sehr gut, also ein Gauß von ca.2.5ns habe ich und die Amplitude ist über 15V. Doch ein kleines Problem hab ich noch, und zwar die Pulsbreite läßt sich kaum verändern abhängig von der Länge des Stubs??? ich hab mehr als 5cm Stub genommen und schrittweise kürzer gemacht, hat aber nicht viel an Pulsbreite geändert?? kannst du vielleicht dazu was sagen? Übrigens ich messe mit nem Tastkopf, welcher eine BW von 500MHZ? Gruß Araz
>Ich hab die Schaltung nochmal aufgebaut und ausprobiert. Alles läuft sehr gut, Woran lags? was hast du geändert? > Gauß von ca.2.5ns dann mach mal ein Bild, aber bitte mit 1ns/Div. >Amplitude ist über 15V. Wie gemessen? Oszi oder Peak Detector? >Übrigens ich messe mit nem Tastkopf, welcher eine BW von 500MHZ? Grrrr, und ich frag dich 3 mal ob du auch wirklich eine durchgehende Analog BW von 1GHz hast. 500MHz plus die 1GHz (?) vom Oszi ergeben schon eine System BW von 447MHz was einer Rise Time von 0.8ns entspricht. Sprich wir sind schon bei einer Gaussbreite von ~ 1.6ns die dein System höchstens unverändert durchlässt - darunter wird gelogen. Also du musst schon direkt mit einer 1:1 Coaxverbindung in dein Oszi gehen um das MAximum herauszuhohlen, sonst wird das nix. >ch hab mehr als 5cm Stub genommen und schrittweise kürzer gemacht, hat >aber nicht viel an Pulsbreite geändert?? 5cm entsprechen 250ps, damit bist du immer noch weit unterhalb der Darstellungsmöglkichkeit deines Oszi+Probe. Nimm ein kleines Diagramm auf, verdopple jeweils die Länge des Coax Stubs und miss die Pulsbreite am Oszi. Wenn sich die Pulsbreite am Oszi ebenfalls beginnt zu verdoppeln kennst du die Auflöseschwelle deines Systems und kannst diese mit der länge(=Brenndauer) deines Stubs vergleichen. Für was brauchst du eigentlich diese kurzen Pulse und was willst du mit ihnen anfangen?
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Hallo Michi, also die schlechte Darstellung lag zunächst vermutlich an einer Induktivität im Av.Stromkreis, die die Anstiegsgeschwindigkeit limitiert hatte (wie du schon vermutet hattest), weil als ich hab noch mal die Schaltung gebaut hab und alles direkt aneinander angeschloßen hab, war das Signal besser. Das Problem mit der Pulsbreite hat sich auch erledigt, weil ich 1:1 über Coax gemessen hab (kurz befor du auch empfohlen hast ;)) Im Anhang ist das Gauß Signal, mit einer Pulsbreite von unter 1n, aber dafür nur ca.8V Amplitude mit einer Stublänge unter 2cm. Ich hab mit dem Hochpass auch ausprobiet, eine Monocyc. von ca. 800ps war zusehen. Diese Kurze Impuse brauche ich für ein Impulsradar (Abstandmessung) daruf hinaus soll es laufen :) (ich weiß es wird nicht einfach)
Ahhh ... sieht doch schon besser aus. Etwas Induktivität scheinst du wegen des Nachschwingens noch drin zu haben, aber mit dem 2n2369A in seinem riessen Gehäuse kriegt man es wahrscheinlich nicht besser hin, da helfen nur SMD Transitoren. >800ns Pulsbreite. Dein 1GHz Oszi dürfte eine Rise Time von 350ps haben, was einer Gausbreite von ~ 700ps entsprechen würde. D.h. du bist jetzt am Limit von deinem Oszi. Nimm einen Peak Detector und miss die Amplitude. Wenn die signifikant grösser als 8V ist kannst du abschätzen um wieviel der Puls tatsächlich schmäler ist als angezeigt. (Oder besorg die ein 10GHz Sampling Oszi) >Diese Kurze Impuse brauche ich für ein Impulsradar (Abstandmessung) Berichte wenn du was hast, bzw stell mal etwas Literatur/Links zu dem Thema hier rein, damit man sich ein bischen weiterbilden kann, wie das so geht.
Hab mir schon die schnellen Dioden bestellt, damit einen Peakdedektor baue. Die BFR93A-Transi. wollte ich auch ausprobieren. Gerne werde ich die Ergenisse, die ich erreiche hier berichten und um Hillfe bitten, wenn nicht weiterkomme :)
>Die BFR93A-Transi. wollte ich auch ausprobieren Den hab ich auch probiert, hatte aber einen halb so hohen Puls ergeben. Wahrscheinlich braucht man Transistoren die auf hohe Stromstärken ausgelegt sind, sonst ist der Bahnwiderstand trotz Plasmazündung zu hoch was einen schnellen Pulsanstieg verhindert. Aber mess mal ruhig, vielleicht lags bei mir an was anderem. >schnellen Dioden bestellt, damit einen Peakdedektor baue. Aber Vorsicht, die wirklich schnellen HF Dioden (z.B BAT14) haben meist nur eine Sperrspannung von 4V. Die dürften diese Tortur eventuell nicht überleben.
>nur eine Sperrspannung von 4V. Die dürften diese Tortur eventuell nicht >überleben. Achso, du könntest natürlich einen schnellen 20dB Attenuator vorschalten und dann danach messen.
> Achso, du könntest natürlich einen schnellen 20dB Attenuator vorschalten
kannst du einen auf anhieb empfehlen? Ich hatte bei Analog Devices
welche gesehen, wenn mich richtig errinnere?
>Analog Devices
??? machen die auch solche passiven komponenten?
Aber minicircuits dürfte sicher sowas haben, aber mit mindestens 10GHz
BW, sonst hat das ganze keinen grossen Wert.
Achja, geignetes Coax solltest du natürlich auch benutzen, schliesslich
bewegst du dich mit den Pulsen schon in der HF Oberliga.
Ich hab RG58 und RG174 benutzt, war kein großer unterschied?? leider bin anfänger im HF Bereich und lerne gerne immer dazu. muss mich erkundigen, welche Typen noch bessere Eigenschaften vorweisen, oder kennst du welche?
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Koax_Daempfung_3__Procom.gif
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Koax_Daempfung_2.gif
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> RG174
Ja schönes Spielzeug und auch gut als Wäscheleine zu gebrauchen ... ;-)
Aber sieh selbst...
(Die Dämpfungswerte sind aber nicht ganz so schlimm wie ich sie in
Erinnerung hatte, passt also schon)
Hallo, hat das schon mal jemand mit einem vollständigen Aufbau in SMD und Mircostrip versucht? Wie sind die Erfahrungen diesbezüglich? branadic
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Hallo Michi, kannst du vielleicht doch noch mal ein Bild von deinem Aufbau nachliefern? Wieso? Folgendes, ich habe die Schaltung (AN47 mit LT1073 DC/DC-Konverter) jetzt zweimal aufgebaut. Der Aufbau ist vollständig in SMD (2N2369A von Fairchild in SOT23) und direkt auf einer BNC-Kupplung realisiert. Aufbau 1 beinhaltet zwei parallel geschaltete 1pF/200V NP0 Keramikkondensatoren, Aufbau zwei hat ein Stück SemiRigid verpasst bekommen. Gemessen wurde mit 20dB-Dämpfungsglied vor dem Skope, da die kleinste vertikale Ablenkung 1V/div ist und der Peak nicht vollständig auf den Bildschirm passen würde. Ich plane noch einen dritten Aufbau mit Glimmerkondensator, um der Problematik weiter auf die Spur zu kommen, allerdings wird es noch ein paar Tage dauern, bis ich die Glimmerkondensatoren hier habe. Daher wollt ich das gerne in der Zwischenzeit mit euch/dir diskutieren. Ich überlege nun also woran es liegen könnte, dsas die fallende Flanke bei mir nicht so sauber heraus kommt, denn auch bei Jim Williams sieht der Peak ziemlich symmetrisch aus. Dazu folgendes Bild im Anhang. Trace R1 ist der Aufbau mit Keramikkondensator, Trace 1 der Aufbau mit SemiRigid. Ich habe gesehen, dass deine Pulslänge, gemessen am Tek2445B, etwa 3ns beträgt, im Vergleich dazu zeigt meine Messung eine Pulslänge von etwa 600ps, die Messung von Jims Aufbau ca. 800ps. Sieht dein Puls nur so sauber aus weil dein Scope nicht hinterher kommt? Liegt es daran, dass du eine deutlich größere Kapazität verbaut hast und dieser Effekt nur bei zu kleinen Kapazitätswerten zu beobachten ist oder wirkt hier etwa die BNC-Buchse selbst als Störer? Jim schrieb ja explizit: "...Lead lengths, particularly Q1’s and C1’s, should be experimented with to get best output pulse purity..." Bisher hieß es in dieser Runde hier, Leitungslängen so kurz wie möglich halten, um Induktivitäten im Avalanche-Kreis minimal zu halten. Noch kürzer geht mit SMD an SMD nun wirklich nicht mehr. Bei Bedarf kann ich natürlich noch ein Bild meines Aufbaus hinterher liefern. branadic
>Ich habe gesehen, dass deine Pulslänge, gemessen am Tek2445B, etwa 3ns >beträgt, im Vergleich dazu zeigt meine Messung eine Pulslänge von etwa >600ps, die Messung von Jims Aufbau ca. 800ps. >Sieht dein Puls nur so sauber aus weil dein Scope nicht hinterher kommt? Wie schon erwähnt, schafft mein Scope laut Spec ein tr von ~1.8ns. Da der Av.Puls sicher kürzer ist, sieht man also auf dem Tek nur noch die Sprungantwort des Scopes selbst. Auch bei mir ist (wie man auf meinem ersten Bild oben sieht) das rechte Knie leicht abgerundet und angehoben. Hauptursache dafür war bei mir die Einkopplung des Triggerpulses über den Hochpass an der Basis. Dieser sollte so knapp bemessen sein, so dass gerade noch eine Zündung erfolgt. Eine schnellere Ansteuerung als ein HC Ausgang hilft natürlich auch. Ist der HP zu grosszügig bemessen so liefert er über die Brenndauer des AV Pulses hinaus noch Strom über die Basis in den Emitterwiderstand, was dann zu einer Anhebung im Kniebereich führt. Wenn ich das richtig sehe, so ist deine Schaltup nach AN-47 p.93 mit Selbstzündung? Hier sollte dieser Effekt jedoch nicht auftreten - eventuell den 10K Basis Widerstand etwas kleiner machen? Was ebenfalls sein kann, dass der AV Puls in irgenwas in der näheren Umgebung einkoppelt, zum Schwingen bringt, und dann wieder zurückwirkt. => Schauen ob durch einfach Abschirm/Abblockmassnahmen sich etwas verändert. >Aufbau 1 beinhaltet zwei parallel geschaltete 1pF/200V NP0 >Keramikkondensatoren, Aufbau zwei hat ein Stück SemiRigid verpasst Ich habe 2.6cm Coax verbaut was ~130ps Brenndauer entsprechen würde. Coax gab bei mir immer bessere Pulse als mit Kondesatoren. Transmission Lines liefern halt während der gesammten Brenndauer die volle Zündspannung und brechen dann abrupt zusammen, währen Kondensatoren eine exponentielle Entladekurve haben. Dadurch ist dann natürlich auch schon eine asymetrische Pulskurve vorgegeben. Da bei dir die Coax Kurve nur minimal besser als die Kondensator Kurve ist dürfte dein Problem jedoch nicht aus dieser Ecke kommne. >Induktivitäten im Avalanche-Kreis minimal zu halten. Noch >kürzer geht mit SMD an SMD nun wirklich nicht mehr. Wenn dein aktiver Bereich nicht grösser als 3x3mm sehe ich von der Seite kein Problem. Weiter mögliche Ursachen: Die beiden Hubbel im rechten Knie im Abstand ~400ps könnten auch Reflektionen aus dem Übergang BNC Buchse / Verlängerungskabel sein im Zusammenspiel mit einem nicht passendem (Emmitter-)Abschluss, BNC ist da berüchtigt für. (Wie geht es auf deinem Bild recht weiter? - da scheints noch irgenwie weiter schwingen zu wollen) Überprüf mal ob dein AV Pulser richtig abgeschlossen ist. Schick einen AV Puls von aussen in deinen Pulser und beobachte dessen Reflektion mit deinem Oszi, wenn da alles in Ordnung ist sollte da keinerlei Reflektionen zu sehen sein.
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Avalanche_Pulser_2.gif
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Avalanche_Pulser_BFR91.gif
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Avalanche_Pulser_MPS3646.gif
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Avalanche_Pulser_Variable_Delay_Trigger__LT.gif
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Laser_Pulser_Osram.gif
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Laser_Pulser.gif
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Hier noch ein paar clips zu dem Thema AV Pulser...
... grrrr, Andreas scheint ja immer noch Probleme mit zu langen Dateinamen zu haben, obwohl ichs ihm schon ein paar mal gesagt habe ... aber jetzt habe ich keine Lust mehr.
Hallo Michi, danke für deine Ausführungen. Ja ich habe den "Selbstzünder", wenn du ihn denn so nennen möchtest, aufgebaut. Basiswiderstand mal variabel gestalten ist eine Idee, werde ich mal versuchen. Derzeit versuche ich am Aufbau aus der AN47 die Modifikationen aus der AN122 einzupflegen, um den Einfluss nachzuvollziehen. Irgendwie scheinen meine Beobachtungen etwas anderes zu zeigen als dort geschrieben wird, aber ich geh der Sache noch weiter auf den Grund. Rechts schwingt es langsam aus, keine wesentlichen Schwinger die anwachsen. Mein 2465A und das TDS5104B zeigen tendeziell auch den gleichen Verlauf, aber die BNC-Buchse hab ich auch schon im Verdacht gehabt, nur wie sonst bekommt man das Signal in das Scope? SMA zu BNC ist auch nicht vorteilhafter oder? Ich werde mal noch ein wenig testen und probieren. branadic
>die BNC-Buchse hab ich auch schon im Verdacht >gehabt, nur wie sonst bekommt man das Signal in das Scope? SMA zu BNC >ist auch nicht vorteilhafter oder? FALLS die beiden Hubbel tatsächlich durch Reflektion an dem Buchsenübergang zustande kommen, dann siehst du die in deinem Scope ja erst dann wenn sie zusätzlich an einer Fehlanpassung an deinem Emitterwiderstand reflektiert werden. => Verschlimbessere diesen um zu sehen ob es aus dieser Ecke kommt. Wenn ja, und sich das Problem nicht anderweitig beheben lässt, einfach 10-50cm Coax hart mit der Schaltung verlöten und erst dann auf BNC wechseln. Damit ist erst mal die Reflektion weit genug vom eigentlichen Puls entfernt und stört für die meisten Messungen nicht mehr. Es kann natürlich auch sein, dass dein Transistor im Bereich des Knies nicht nur Strom aus deinem C/Coax Stub zieht sondern auch noch über den Ladevorwiderstand (z:B. weil der zu Kapazitiv ist). In diesem Frequenzbereich ist halt alles im Hauptberuf parasitär ...
Genau wie deine AppNotes ist auch diese bei Linear zu finden: http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an122f.pdf Seite 12 branadic
Angehängte Dateien:
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AP_Simulation_Basic.gif
150 KB -
AP_Simulation_Coax.gif
150 KB
Mich hat es dann doch noch mal genauer interssiert und hab mal schnell ein paar Simulationen gemacht. Im ersten Bild sieht man in einer vereinfachten Simulation den Einfluss von C & L im Collector und Emitter Kreis. Man beachte das typische Unterschwingen einer Induktivität im Emitterkreis. Natürlich kann man beide parasitäre Elemente in gewissen Umfang gegeneinander ausspielen. Im Bild 2 sieht man was passiert, wenn man eine Coaxleitung nach aussen anschliesst. Es gibt soffort eine Reflektion am Übergang zwischen den beiden Coaxleitungen, da während der Zündung der 50Ohm Emitterwiderstand eine Inhomogenität darstellt. Man sieht dann die Mehrfachreflektion an dem 130ps Coax Stub. Der Punkt hat mich immer gewundert als ich damals meinen Pulser baute - aber da es in den App Notes auch nicht anders gemacht wurde und ich auf meinem Oszi nichts allzustörendes fand hab ich so gelassen. Um dies zu beseitigen fallen mir zwei Möglichkeiten ein: - man lässt den Emitterwiderstand weg. Nachteil: Der Prüfling muss eine DC Terminierung haben und jede Reflektion am Prüfling trifft am Pulser auf ein unterminiertes Ende. - man macht einen Powersplitter an den Emitter. Dies hat den Vorteil, dass man am Pulser gleich einen 2ten Coaxanschluss anbringen kann um so einfach mit dem Oszi sowohl den Av Puls als auch die Reflektion am Prüfling abnehmen kann. Der Nachteil, dass der Pulser für Reflektionen aus dem Prüfling nicht richtig terminiert ist bleibt, wenn auch gemildert. Woher deine 2 Hubbel im rechten Knie kommen ist mir immer noch nicht klar - aber bei der Menge von parasitären Elementen zusammen mit der Verschmirten antwort deines Oszis ist alles möglich.
Hallo Michael, sind durchaus interessante Ansätze. In den beiden von dir erwähnten AppNotes (AN72 und AN79) wird kurz auf die hier vorliegende Problematik eingegangen. Ich werd das noch genauer an meinem Aufbau analysieren müssen. > Woher deine 2 Hubbel im rechten Knie kommen ist mir immer noch nicht > klar - aber bei der Menge von parasitären Elementen zusammen mit der > Verschmirten antwort deines Oszis ist alles möglich. Die Antwort des Oszis ist nicht verschmiert, sondern es ist im Phosphor-Modus, sprich zusätzliche z-Information wird dargestellt. branadic
>Die Antwort des Oszis ist nicht verschmiert, sondern es ist im >Phosphor-Modus, sprich zusätzliche z-Information wird dargestellt. Schon klar, aber wenn ich das DB des TDS5104B richtig interpretiere kommt man trotz der imposanten 250Gs/s ET nur auf eine 1GHz Analog BW und ein tr von 300ps. Diese Anzeigenlimitierung meinte ich. ...trotzdem einfach gemein was mache Leute für Spielzeug auf dem Tisch stehen haben :-(
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