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Forum: HF, Funk und Felder Verstärker für 10 MHz


Autor: Digi (Gast)
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Hallo,

ich will ein Signal Sinus AC 300 mV 10 MHz auf 12V Sinus 10MHz 
verstärken.
wenn das Signal am Ende mit ca. 7V Offset rauskommt, wäre es schön :D

mein problem ist, ich suche einen passenden OP, leider habe ich keine 
Ahnung wie und wonach ich suchen muss. Auf welche Daten im Datenblatt 
muss ich achten?

danke für jede Hilfe

Autor: Martin Laabs (mla)
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Wenn es überhaupt einen passenden OPV dafür gibt wird er teuer und 
schwer beschaffbar und kaum durch einen anderen ersetzbar sein.

Du hast übrigens die Ausgangsimpedanz vergessen. Aber ich nehme mal an, 
Du willst 50 Ohm treiben. Also bau es diskret auf. Entweder als 
Push-Pull mit PNP-NPN oder, wenn der Energieverbrauch nicht so kritisch 
ist, als "normale" A-Stufe. GGf. geht auch B/C-Betrieb mit 
anschließendem Filter/Band-/Tiefpass der die negative Amplitude dazu 
bastelt.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Digi (Gast)
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hmm dann brauch ich einen passenden transistor, gleiches problem...
der bc547 kanns leider nicht, mit dem bekomme ich nur maximal 3V hin...

treiben will ich eine last von 120 Ohm also benötige ich 100mA, die 
wollte ich eigendlich dann mit einen transistor holen

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Also der Offset ist das leichteste.

Die folgenden Parameter sind wichtig fuer Dich:

Versorgungsspannung - da Du 12V Hub zentriert bei 7V willst, ist Dein 
Ausgangsspannungbereich also 1V bis 15V. Die meisten Op-Amps koennen 
nicht bis ganz zur Versorgungsspannung gehen (ausser sie sind 
"Rail-to-Rail Output), also brauchst Du wohl ~+/-20V. Stell gleich mal 
sicher, dass der Op-Amp das auch kann. Eventuell kann man ihn 
asymmetrisch betreiben (Datenblatt befragen), also z.B. VEE=0V, VCC=25V. 
(das Eingangssignal darf dabei natuerlich auch nicht bis Null 
runtergehen).

Zweiter wichtiger Parameter - Gain-Bandwidth-Product (GBP). Fuer Op-Amps 
mit Spannungsfeedback ist das eine naeherungsweise Konstante - z.B. ein 
GBP von 100 MHz heisst, dass Du ein 10 MHz-Signal um maximal Faktor 10 
verstaerken kannst, oder ein 1 MHz-Signal um Faktor 100 (wenn Du mehr 
Verstaerkung  brauchst, eben zwei Stufen hintereinanderschalten). Das 
GBP gilt allerdings nur fuer Kleinsignalbetrieb.

Bei grossem Spannungshub ist dann noch die "Slew Rate" wichtig - 
angegeben in V/us oder V/ns. Das kann die Banbreite begrenzen, auch wenn 
das GBP noch gut aussieht. Bei 10 MHz Sinus mit 12V amplitude ist die 
slew rate nahe bei 200V/us (wenn ich mich jetzte auf die Schnelle nicht 
verrechnet habe :-) - dein Op-Amp muss also besser sein als das.

Such mal bei Texas Instruments, Analog Devices oder Linear.

Wollte schon den Texas-Instruments THS4031 empfehlen, aber fuer den 
grossen Hub ist leider die Slewrate zu gering..

Wolfgang

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Es ist ja nicht ganz klar. Meint er jetzt 12Veff oder 12VSS. Das ist 
schon ein wesentlicher Unterschied.

Weiterhin ist nicht ganz klar, Will er nur die Frequenz 10MHz? oder will 
er ein Frequenzband von wenigen Kiloherz bis 10MHz?

Wenn er nur 10 MHz benötigt, würde ich einen Resonanzverstärker 
aufbauen, mit z.B. 2N3866 und einen Schwingkreis im Kollektorkreis und 
das Signal auskoppeln.

Ansonsten bliebe die Lösung mit einer Gegentaktausgangsstufe bestückt 
mit 2N3866 und 2N5160. Wobei der 2N5160 schwer erhältlich und relativ 
teuer ist. Die älteren Funktionsgeneratoren waren genau mit diesen 
Transistoren bestückt, und konnten locker 20VSS bei 10MHz. Allerdings 
war die Spannung bei 50 Ohm Last nur noch die Hälfte, weil am Ausgang 
ein 50 Ohm Widerstand in Reihe geschaltet war um den Ausgangswiderstand 
auf 50 Ohm festzulegen.
Die Gegentaktstufe selbst hatte nur einen Ausgangswiderstand von 1-2 Ohm 
bei 10 MHz.

Vielleicht kann man durch erhöhen der Betriebsspannung die 
Aussteuerbarkeit vergrößern. Das geht aber vermutlich nur bei rein 
diskret aufgebauten Verstärker, da Operationsverstärker meistens mit max 
+-18V Betriebsspannung betrieben werden dürfen.

Als Vorlage würde ich ein Schaltbild des Ausgangsverstärkers eines 
älteren Funktionsgeneratoren nehmen.
Wavetek z.B.

Ralph Berres

Autor: eddi888 (Gast)
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Also ich kann hier auch nur einen Resonanzverstärker empfehlen.
Wobei allerdings zu bedenken ist, das im Bastelhandel (ich nenne
jetzt keine Namen) viel chinesischer Dreck als 2N3866 oder 2N5160
verkauft wird. Ich hatte mal einen Verstärker für 13,56Mhz entwickelt
der hatte wunderbar funktioniert, bis Transistoren aus Bastlerläden
dafür eingekauft werden mussten weil die Erbsenzähler die Lagerbestäde
auf 0 gefahren hatten. Meiner Meinung nach ist in diesen Transistoren
nicht das drin was drauf steht. Beim Design des Versärkers ist auf
die stablisierung des Arbeitspunktes  zu achten. (Temperatur effekt
wenn sich der Transistor erwärmt)

Autor: Jens (Gast)
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Hallo, bau das nicht komplett diskret auf. Du wirst bei den Transistoren 
mit der Einganskapazität deine Probleme bekommen. Nimm erstmal den 
OPA350(Farnell). Der hat 250 MHz Bandbreite. Da hast du erstmal weniger 
Stress. Der geht allerdings nur mit 5V. Danach kannst du einen kleinen 
Verstärker bauen mit Transistoren. Weil du dann nur noch einen kleinen 
Verstärkungsfaktor brauchst, kommst da an der Stelle auch wieder mit dem 
BC547 weiter. Ansonsten kannst du BF820 versuchen. Die haben eine 
kleinere Eingangskapazität. Falls das nicht klar ist schaust du mal nach 
Miller-Kapazität.

Gruß, Jens

Autor: Digi (Gast)
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hallo,

Wolfgang, danke diese daten helfen mir schonmal echt weiter...
kannst du aber nochmal auf die Slew Rate eingehen. es ist doch 
uspitze/anstiegszeit oder? wie sieht das beim sinus aus? 
amplitude/zeitbei_Pi/2?


zum signal, jo ist etwas unklar beschrieben also ich versuchs nochmal
ich bekomme ein 8 bit sinus, mit einer Amplitude von 300mV (Uspitze) AC 
ohne offset.
raus brauche ich einen sinus von 12 V, Uspitzespitze. also einer 
amplitude von 6 V. das ganze mit einen offeset von ca 7 V. so das der 
höchste wert bei ca 13 V liegt und der niedrigste bei 1 V. der offset, 
steht leider noch nicht ganz fest das müsste ich dann ausprobieren... 
aber er liegt jedenfalls in dieser nähe...
das eingangssignal und ausgangssignal liegt bei ca genau 10MHz und wird 
sich auch nicht ändern.


da ich ein 8 bit signal habe, müsste ich ihn natürlich noch durch einen 
TP schicken.

bisher hatte ich mir einen verstärker gebaut wie folgt
als erstes eine emitterschaltung auf ca 3Vss, der verstärker hat ein 
emitterwiderstand und der AP liegt bei ca 2,1 V. Transistor BC547.
anschließend TP dann noch mal emitterschaltung mit emitterwiederstand, 
hier bekomme ich leider in der praxis keine verstärkung mehr hin, auch 
wenn pspice was anderes behaupte :| (auch wieder BC547)
ich bekomme allgemein kein stärkeres signal mit dem BC547 als 3V raus...

Autor: Digi (Gast)
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achso, die versorgungsspannung lag bisher bei +15V

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Digi

Ich rate dir einen Resonanzverstärker aufzubauen.

Einen Breitbandverstärker mit der Ausgangsspannung bei 10MHz und zu dem 
bei nur 15V Single Betriebsspannung ist alles andere als trivial.
Bc547 gehen da nicht.

Ralph Berres

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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BD139 sollten es schon sein .-)

Autor: Digi (Gast)
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hab mal etwas gegoogelt

zu Gegentakt-Ausgangsstufe
habe ich gefunden das die nicht für anaolog signale geeignet ist,
also hilft mir es doch nicht oder?

zu Resonanzverstärker
habe ich garnichts gefunden, hat da jemand mal ein schaltplan?

Autor: Ralph Berres (rberres)
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schaue mal in Google unter Aufbau Senderendstufe

Autor: Arno H. (arno_h)
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Ältere DSL-Treiber wie LT1210 oder AD815 sollten das schaffen.
Videoendstufen von Monitoren scheiden wahrscheinlich wegen der hohen 
Betriebsspannung aus, solche wie LM1203 sind etwas schwach auf der 
Brust.

Arno

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Der AD815 schafft das garantiert nicht. Der macht schon bei 2 MHz 
schlapp.
Der LT1210 könnte das so gerade schaffen.

Ralph Berres

Autor: Michael Roek (mexman) Benutzerseite
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Hallo Digi:


> da ich ein 8 bit signal habe, müsste ich ihn natürlich noch durch einen
> TP schicken.

Was soll denn das bedeuten?
Warum um Gottes Willen willst Du einen Sinus, von dem Du behauptest, es 
sei nie etwas anderes, ueber einen TP schiecken?
Und was hat das bitte mit X Bit zu tun?


Ohne genauere Angaben wird das nix........was ist denn die Ausgangslast?
Ohne diese Angabe ist "Resonanzverstaerker" schon richtig!
Einfach einen Schwingkreis nehmen und den Eingang an eine entsprechende 
Anzapfung legen. Fertig.
Oder noch einfacher: Trafo nehmen.

Und die Disdkussion um den richtigen TRansistor ist Humbug wenn der Rest 
nicht klar ist.
Dann kann ich Dir auch einen 2N3055 empfehlen......

Gut wenigstens, dass OP schon abgehakt ist.

Gruss

Michael

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Noch zwei Tips, ich habe allerdings nicht kontrolliert, ob die wriklich 
was mit so einem grossen Hub haben:

Minicircuits - fuer voll aufgebaute Breitbandverstaerker; die sond 
normalerweise sehr guenstig und gut.

Hittite - Gain Blocks (im wesentlichen ICs mit integrierten 
RF-Transistorstufen).

Maxim (www.maxim-ic.com) fuer op-amps.

Lass Dich uebrigens nicht von einem der ersten Posting schrecken - auch 
exotischere Op-Amps bekommt man von den namhaften Herstellern 
normalerweise sehr einfach - naemlich als Gratis-Samples (das ist 
witzigerweise oft auch viel einfacher und schneller, als sie irgendwo zu 
kaufen - verstehe es, wer will).

Wolfgang

Autor: faustian (Gast)
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"naemlich als Gratis-Samples (das ist
witzigerweise oft auch viel einfacher und schneller, als sie irgendwo zu
kaufen - verstehe es, wer will)."

Naja, als Privatmann hat man es da wohl inzwischen schwerer Seit die 
Masche aufgekommen ist zum Zwecke des Wiederverkaufs zu samplen.

Vielleicht ist es einfacher weil nur die Samples jemals wirklich 
produziert worden sind? ;)

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Stimmt allerdings, dass inzwischen etwas besser geprueft wird. Aber 
ueblicherweise braucht man bloss eine Firmen- oder Uni-E-mail-Adresse 
und dann ist es kein Problem. Sollte man natuerlich im Namen der 
Fairness auch selber nicht missbrauchen!

Zumindest bei Maxim habe ich oft den Eindruck, dass die ihre Teile an 
Nicht-Grosskunden (die gleich Tausende Stueck ordern) eigentlich lieber 
als Samples verschenken, anstatt ein paar lumpige Dutzend oder Hundert 
zu verkaufen. Deshalb verwende ich deren Teile nur noch, wenn das 
fertige Produkt sicher nie in (Klein-)Serie gehen wird...

Wolfgang

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Ich habe so meine Zweifel ob diese Gainblock ICs und die HF 
Breitbandverstärker von Mini Circuits wirklich 12VSS abgeben.
Die 1db Kompressionsgrenze liegt so bei maximal 19dbm. das sind nicht 
mal 2,23V an 50 Ohm. Also noch keine 6VSS. Wenns darüber gehen soll wird 
es richtig teuer. Dann haben wir es nämlich mit Leistungsverstärker zu 
tun.

Ich bleibe dabei. Es ist unsinnig einen Breitbandverstärker zu bauen, 
wenn man nur 10MHz verstärken will. Es sind auch kaum 
Operationsverstärker verfügbar, die bei 10MHz noch 12VSS abgeben und 
dafür nur eine Eingangsspannung von 300mV benötigt. Die meisten heute 
verfügbaren wirklich schnelle OPs sind nur für 5V Betriebsspannung 
konzipiert.
Selbst mit 2 Stück in Brückenschaltung kommen da noch keine 12VSS raus.

Ein 2N3866 mit einen Schwingkreis im Collektorkreis oder einen 
Collinsfilter am Ausgang des Transistors ist vermutlich der beste Weg.

Ralph Berres

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Was wir ausserdem noch nicht wissen (Digi - bitte mehr Info dazu!) - was 
soll denn die Treiberimpedanz sein? 50 Ohm? Oder kann es hochohmiger 
sein? Zumindest im letzteren Fall koennten man den Hub auch mit Hilfe 
eines geeigneten RF-Trafos rauftransformieren - natuerlich wird dabei 
ebenso die Ausgangsimpedanz hochtransformiert. Minicircuits hat eine 
grosse Auswahl an RF-Trafos. (und nein, ich bin nicht Teilinhaber dieser 
Firma :-)

Ich sage damit nicht, dass eine diskret aufgebaute, resonante, 
schmalbandige Ausgangsstufe keine gute technische Loesung ist - so 
machen's ohnehin die Profis. Aber fuer den Hobbybastler ist das 
eventuell etwas abschreckender.

Wolfgang

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wolfgang M. schrieb:
> Zumindest bei Maxim habe ich oft den Eindruck, dass die ihre Teile an
> Nicht-Grosskunden (die gleich Tausende Stueck ordern) eigentlich lieber
> als Samples verschenken, anstatt ein paar lumpige Dutzend oder Hundert
> zu verkaufen.

Naja, man kann deren Krams im Webshop kaufen, das geht schon.  Leider
wollen sie nach !USA Versandkosten von extremen USD 50 haben (USA
dagegen USD 15, was gerade noch im Rahmen liegt).  Lohnt also nur,
wenn man entweder wirklich viel nehmen will oder jemanden kennt, dem
man das in USA zuschicken lassen kann, und der's dann in einen
Briefumschlag steckt. ;-)

Maxim hat ein anderes Problem: sie entwerfen einfach viel und
produzieren dann davon nur Muster um zu sehen, wie gut diese am Markt
ankommen.  Diese streuen sie seit Jahr und Tag bekanntermaßen günstig
unter die Massen, auf dass die Teile bekannt werden.

Wenn so ein Teil dann aber wirklich gut ist und man davon
ein...zweitausend für eine kleine Serie haben möchte, dann müssen sie
davon erstmal ein Los in die Fab reinschieben -- und so ein
Fab-Durchlauf dauert halt ein halbes Jahr.  (Ich weiß nicht, bis zu
welcher Bestellmenge im Webshop sie die Teile noch aus dem Fundus
nehmen würden, den sie für die Muster bereithalten.  Vermutlich werden
sie für 10 Stück noch kein Los anwerfen :), und derartige Kleinmengen
kann man dort wirklich bestellen.)

Autor: Günther N. (guenti)
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Eventuell könnte man einen BK-Verst.(30-40 dB) etwas modifizieren oder 
vielleicht sogar im Originalzustand benutzen ??Eine 
"Oma"("Nachbrenner")aus dem CB-Funk geht vielleicht auch ??

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Günther

Die BK Verstärker liefern auch nur maximal ca 2Veff. Da sind sie dann 
schon in der Sättigung. Also viel zu wenig.

Einen CB Funk Nachbrenner könnte man theoretisch verwenden, doch muss 
man da den ganzen Eingangs und Ausgangskreis neu dimensionieren und 
aufbauen.
Denn der CB-Funk ist im 27MHz Band angesiedelt.
Aber der Transistor ist sicherlich brauchbar dafür.Zumindest ist er 
überdimensioniert. Denn bei 1 Watt Ausgangsleistung hat man schon 7 
Veff.
Damit er überhaupt so geringe Leistungen liefern kann, müßt man den 
Arbeitspunkt vom C in den B Betrieb legen. Was zusätzlich eine 
Vorspannungserzeugung mit Temperaturstabilisierung notwendig macht.
Dies CB-Funk Nachbrenner arbeiten nämlich meistens im C Betrieb.

Das heisst die Basis des Transistors liegt gleichspannungsmäßig einfach 
über eine Induktivität an Masse.


Ralph Berres

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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LT1227 140MHz Video CurrentFeedback Amplifier
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1227fb.pdf

der kann bei 10 MHz auch noch 40 dB Verstärkung und kostet bei Reichelt 
3,62€

http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=10917;GRO...

30mA Output Drive Current
Wide Supply Range: ±2V to ±15V
1100V/ms Slew Rate

Autor: Digi (Gast)
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danke schonmal für eure hilfe

aber ich bin jetzt etwas verwirt :D

mir wäre ein lösung einer ganz normalen transistor schaltung oder mit 
OPs am liebsten, geht das den jetzt?

an einen trafo hatte ich noch garnicht gedacht, aber dann müsste ich mir 
ja auch erstmal ein inface basteln, damit die spule mir meinen 
controller nicht zerschießt

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Digi

Kesslers Vorschlag könnte noch am ehesten funktionieren.

Und da du offensichtlich noch nie einen Resonanzverstärker aufgebaut 
hast, ist Christophs Vorschlag vielleicht tatsächlich das beste für 
dich.

Aber eigentlich ist es Murks für eine nur 10MHz Schwingung so einen 
Breitbandverstärker zu nehmen. Das ist nämlich auch nicht so trivial, 
solch  einen schnellen OP einzusetzen. Bei unsachgemäßen Layout hat so 
ein OP mitunter ein recht interessantes Eigenleben, die einen das Leben 
zur Hölle machen kann, wenn es einem an den nötigen Erfahrungen fehlt.

Ralph Berres

Autor: Digi (Gast)
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hmm ok
und wie würdest du es bewerkstelligen?

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Also man kann sich schon mal viele Probleme sparen, wenn man nicht 
versucht, in einer einzigen Verstaerkungsstufe 100-fache (40dB) 
Verstaerkung zu erreichen. Das fuehrt naemlich schnell mal zu 
ungewollten Oszillationen weil jede kleine Rueckkopplung vom Ausgang 
furchtbar stark verstaerkt wird. Am besten zwei oder drei Stufen mit 
jeweils 5x - 10x Verstaerkung einsetzen.

Du willst von 300mV auf 12V, das ist also Faktor 40 - sollte in zwei 
Op-Amp-Stufen gehen.

Eine massive Erdflaeche ist auch zu empfehlen (also nicht freifliegend 
auf Breadboard). Ausgangsleitung vom Op-Amp raeumlich moeglichst weit 
von den Eingangsleitungen trennen.

Wolfgang

Autor: Arno H. (arno_h)
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Digi schrieb:
>
> treiben will ich eine last von 120 Ohm also benötige ich 100mA, die
> wollte ich eigendlich dann mit einen transistor holen

@ Ralph Berres: Dann sehe ich mit den 30mA des LT1227 auch schwarz, 
während der von dir verteufelte AD815 bei 10MHz und 100Ohm in der 
Standardbeschaltung (Differentieller Output, Fig.15) deutlich über 20Vss 
schafft.

Arno

Autor: Digi (Gast)
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hmm
also auf 3V bin ich ja schon mit meinen BC457 gekommen, das könnte man 
ja schonmal als basis nehmen. anschließend filtern und dann?

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ein LT1227 und anschließend ein Buffer, der die Milliamperes liefert, 
wäre eine Möglichkeit, ich denke an EL2008 oder EL2009 (werden beide 
nicht mehr hergestellt), oder eben den LT1210, der kann das auch.
Der AD815 wird ebenfalls nicht mehr produziert.
http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparator...

http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/1216...
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/5986...
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1210fa.pdf 1.1A, 35MHz Current 
Feedback Amplifier

Autor: Arno H. (arno_h)
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Schon länger her:
Beitrag "DDS Power Synthesizer"

Arno

Autor: Günther N. (guenti)
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Vielleicht ist sowas geeignet: 
http://www.box73.de/catalog/pdf/PLB-15.pdf

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Nicht schlecht das Teil!

Ralph Berres

Autor: Digi (Gast)
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hallo,

ich wird Beitrag "DDS Power Synthesizer"
mal versuchen, die LT1260 hab ich grad "bestellt" :D

bin zwar etwas entäuscht, das ich nicht selber was entworfen habe, aber 
solange es fkt ok...
ist es nicht ganz so trivial bei 10 MHz? ich dachte die probleme fangen 
erst bei 100 MHz an?
wie kommt man auf so eine schaltung?

Autor: Digi (Gast)
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nochwas

wenn ich das richtig verstehe, verstärkt er es zweimal oder?

Autor: Johannes (Gast)
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>> Aber eigentlich ist es Murks für eine nur 10MHz Schwingung so einen
>> Breitbandverstärker zu nehmen

> und wie würdest du es bewerkstelligen?

Vermutlich mein Ralph ungefähr so eine Schaltung; s. Anhang.

Der Vorteil ist, dass nur die eine Frequenz verstärkt wird, die 
Schaltung wirkt also wie ein Bandpass und du brauchst deinen A/D-Ausgang 
nicht besonders Filtern.
Du könntest sogar ein 10 MHz Rechtecksignal auf den Eingang geben, der 
Ausgang sieht trotzdem einigermaßen sinusförmig aus.

Die Offset-Spannung mit 7V kann man separat einspeisen.

Das soll keine komplett dimensionierte Schaltung sein, sondern nur das 
Prinzip verdeutlichen.
Mit dieser Simulation kommen am Ausgang ca. 12,5Vss raus; in der Praxis 
kann das schon noch etwas abweichen.

Autor: Johannes (Gast)
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Mit dem PNG-Format hat es irgendwie nicht funktioniert, hier das gleiche 
Bild als GIF.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Johannes


Man könnte L1 jetzt sogar so dimensionieren, das es mit der 
Collektorkapazität des Q2 bei 10MHz in Resonanz ist.

Dann kommt vermutlich noch mehr Pegel raus.

Ralph Berres

Autor: stef (Gast)
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hab grad mal den thread verfolgt, und sitze an einer ähnlichen sache, 
wir versuchen das mithilfe eines current feedback OpAmps in den Griff zu 
bekommen, die haben laut Theorie :)  eine von der Verstärkung 
unabhängige Bandbreite, soweit die Theorie.

Ich habe das mal mithilfe der TI Sampleboards aufgebaut, und 
festgestellt, dass ich grosse Probleme bekomme wenn ich trotz allem die 
Verstärkung zu hoch wähle.

40 ist da schon eine Marke, aber ich denke, wenn die Dinger so stabil 
laufen sollten wie es heisst, wird es wohl mithilfe eine Current 
Feedback OpAmps einfach zu machen sein. "einfach" natürlich :)

Falls jmd Erfahrung mit CF hat, kann er ja was dazu schreiben, ich hatte 
massive Probleme mit Stabilität und Rauschen, wobei auch immer wieder 
darauf hingewiesen wird in Datenblättern etc, dass man sehr genau auf 
die beiden Rückkoppelwiderstände aufpassen muss, und diese nicht einfach 
wahllos auslegen darf, das scheint wohl zu stimmen.

Viele Grüsse

Autor: Johannes (Gast)
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> Man könnte L1 jetzt sogar so dimensionieren, das es mit der
> Collektorkapazität des Q2 bei 10MHz in Resonanz ist.

> Dann kommt vermutlich noch mehr Pegel raus.

Bringt für die Amplitude nicht so viel, weil die 10µH-Drossel eine 
ziemlich hoche Impedanz im Vergleich zur Lastimpedanz am Kondensator C1 
(ca. 30 Ohm) hat.

Aber die Filterwirkung müsste besser werden und damit die Oberwellen 
weniger. Vielleicht sagt uns Digi, was er eigentlich damit machen will; 
dann könnte man beurteilen, ob sich dieser Aufwand lohnt.

Autor: Johannes (Gast)
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> Ich habe ... festgestellt, dass ich grosse Probleme bekomme wenn ich trotz
> allem die Verstärkung zu hoch wähle.

Das ist eigentlich bei jedem Verstärker so... ;-)

Vielleicht kannst du dein spezielles Problem etwas genauer beschreiben, 
also OP-Typ, Beschaltung, vielleicht einen Schaltplan? Dann wäre es 
einfacher, eine sinnvolle Antwort zu geben.

Ganz allgemein reagieren sehr schnelle OPs mit gleichzeitig hoher 
Verstärkung ziemlich empfindlich auf alles mögliche, z.B. keine saubere 
Masse, zu lange Leitungen, zu hochohmige Beschaltung, ...

Autor: Digi (Gast)
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hi,

johannes, kannst du mir einmal kurz erklären was der transistor im 
collektor zweig von q1 für eine aufgabe hat?
die transistoren bcp56 sind die geeignet für das 10 MHz problem?

"Vielleicht sagt uns Digi, was er eigentlich damit machen will"
ich brauch es als messsignal

Autor: karadur (Gast)
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Hallo

ist hier erklärt: http://de.wikipedia.org/wiki/Kaskode

Autor: Johannes (Gast)
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Die Transistoren müssten dafür geeignet sein, speziell am oberen 
entsteht aber relativ viel Verlustleistung. Der Arbeitspunkt ist in 
meinem Beispiel auf einen Strom von ca. 100 mA eingestellt, das sind 
insgesamt 2W Verlustleistung.

Die Schaltung sollte in Bezug auf die Verlustleistung noch optimiert 
werden. Ich hab für die Simulation die Versorgung mit 20V ziemlich 
großzügig gewählt, hier ist die Verlustleistung ja "egal"; es müsste mit 
einer niedrigeren Spannung (15V oder 12V) auch funktionieren.

Ansonsten kannst Du für den oberen Transistor auch einen 
leistungsfähigeren nehmen, bzw. einen den man an einem Kühlkörper 
befestigen kann.

> ich brauch es als messsignal

Wenn die Anforderungen bzgl. Genauigkeit und Oberwellen an dieses 
Mess-Signal nicht hoch sind, könnte man das auch etwas einfacher mit 
einem besseren Wirkungsgrad, also weniger Wärmeverlusten machen, indem 
man mit einem MOSFET einfach ein 10MHz-Rechtecksignal erzeugt (z.B. 
0/12V) und dann mit einem Bandpass alle Oberwellen herausfiltert.

Dann kannst Du dir auch den D/A-Wandler sparen, die Amplitude kann übers 
PWM-Verhältnis gesteuert werden.

Autor: Digi (Gast)
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hi,

so ich brauch jetzt doch nochmal hilfe bei der schaltung von johannes,

ich habe es mal aufgebaut und bekomme eine verstärkung von 2V bei 10Mhz,
bei 4 Mhz sind es 6V.

ich habe den TP am ende entfernt.

ich verstehe leider nicht, trotz des links von karadur, wie die 
schaltung genau versteht.
unten ist es eine normale emiter schaltung, aber wie hängt das mit der 
oberen zusammen?
und warum ist der obere transistor über den basis condensator 
wechselspannungsmässig auf masse?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Digi schrieb:

> ich habe es mal aufgebaut und bekomme eine verstärkung von 2V bei 10Mhz,
> bei 4 Mhz sind es 6V.

Das sind Spannungen, keine Verstärkungen.

> ich habe den TP am ende entfernt.

Das solltest du besser nicht tun, sonst wird der Verstärker schnell
zur Oberwellenschleuder.

> unten ist es eine normale emiter schaltung, aber wie hängt das mit der
> oberen zusammen?

Das ist eine Basisschaltung.  Die solltest du vielleicht erstmal
verstanden haben, bevor du versuchst, die Kaskode zu verstehen.

Ich würde die Kondensatoren kleiner als 1 µF bemessen, sonst könntest
du mit 10 MHz schon in den Bereich der Eigenresonanz kommen.

Ich würde HF-Transistoren nehmen statt NF-Transistoren.

Autor: Johannes (Gast)
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> ich habe den TP am ende entfernt.

Der "Tiefpass" ist nicht nur ein Tiefpass, sondern der hat die Aufgabe, 
die Last-Impedanz von 120 Ohm auf einen niedrigeren Wert zu 
transformieren, in meinem Baispiel sind das ca. 30 Ohm. Damit wird die 
Spannung am Ausgang ungefähr doppelt so groß als am Transistor.

Wichtig ist, dass dieses LC-Glied genau auf die gewünschte Frequenz 
abgestimmt ist (-> Trimm-Kondensator oder verstellbarer Ferritkern).

Bevor du diese Schaltung nachbaust, solltest Du die Funktion schon genau 
verstanden haben, sonst wird es ziemlich schwierig, evtl. einen Fehler 
zu suchen. Eine Simulation kann hier ebenfalls nützlich sein...


zur Kaskodenschaltung:

Der untere Transistor ist für die Stromverstärkung zuständig. Der 
Ruhestrom muss so eingestellt werden, dass er größer ist als der 
Scheitelwert des sinusförmigen AC-Stroms. Der AC-Anteil ist ca. +/- 100 
mA (doppelt so viel wie am Ausgang), in meinem Beispiel liegt der 
Ruhestrom bei ca. 140 mA.

Die Kollektorspannung des unteren Transistors wird vom oberem Transistor 
auf einem konstanten Wert gehalten, in meinem Beispiel bei etwa 7V. 
Dadurch sieht der untere Transistor an seinem Kollektor einen sehr 
niedrigen Ausgangswiderstand.

Der obere Transistor arbeitet in Basisschaltung, das heißt 
Stromverstärkung = 1. Hier entsteht jetzt am Kollektor eine 
Ausgangsspannung, die um ca. +/- 3V um die Versorgungsspannung herum 
schwingt. Hier ist es wichtig, dass diese Spannung immer deulich über 
der Emitterspannung des oberen Transistors liegt.

Bei 20V Versorgungsspannung ist das ziemlich unkritisch, wenn du die 
Versorgung kleiner machen möchtest, solltest Du darauf achten.

Mit dem LC-Glied entsteht dann die gewünschte Ausgangsspannung.


Ich würde dir empfehlen, zuerst mal den Ruhestrom zu prüfen, der sollte 
irgendwo über 100 mA liegen.
Dann das LC-Glied am Ausgang auf maximalen Ausgangspegel abgleichen.
Am Ende die Eingangsspannung so einstellen (OP-Schaltung, 
Spannungsteiler, ...), dass am Ausgng die gewünschte Spannung anliegt.

Der Hinweis von Jörg mit dem 10µF-Kondensator ist korrekt, der war etwas 
überdimensioniert; mit 100 nF funktioniert das auch.

Die Induktivität im Ausgangs-LC-Glied sollte eine möglichst hohe Güte 
haben, damit bei Resonanz auch die gewünschte Ausgangsspannung 
rauskommt. Die 10µH-Drosseln sind dagegen unkritisch; wichtig ist, dass 
die Resonanzfrequenz deutlich oberhalb von 10 MHz liegt.

Autor: branadic (Gast)
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Hallo,

ich hätte da auch noch einen Vorschlag. Schau dir mal das nachfolgende 
Material an, vielleicht hilft dir das weiter:

Teil 1
http://www.aoc.nrao.edu/~pharden/hobby/_ClassDEF1.pdf

Teil 2
http://www.aoc.nrao.edu/~pharden/hobby/_ClassDEF2.pdf

Teil 3
http://www.aoc.nrao.edu/~pharden/hobby/_lpf_pa.pdf

branadic

Autor: Digi (Gast)
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danke johannes,

ok, also wenn ich das jetzt richtig verstanden habe soll
der schwingkreis von c1 und L2 eine grenzfrequenz von mehr als 10 MHz 
haben muss.

wenn ich diese mit c1 = 1µF und L2 mit 810nH berechne komme ich auf ca. 
180 KHz

bei c1 = 100nF und L2 = 810nH komme ich auf ca. 560KHz

bei c1 = 250pf und L2 = 810nH komme ich auf ca. 11.1MHz

sehe ich das richtig?

hat es einen besonderen grund, das die spule so klein ist?
könnte man nicht einen kleineren kondensator nehmen und eine größere 
spule?

danke

Autor: Johannes (Gast)
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Nein, der Schwingkreis besteht aus L2 (810 nH) und C5 (270 pF).
Die 1uF-Kondensatoren C1 und C3 sind Koppelkondensatoren und haben die 
Aufgabe, den Gleichspannungsanteil zu trennen. Der genaue Wert ist hier 
nicht wichtig.

Rechnerisch bekommt man eine Resonanzfrequenz von ca. 10.7 MHz.

Dazu kommen dann aber auch noch andere Kapazitäten (z.B. im Transistor) 
und Induktivitäten (z.B. Leitungen), so dass die tatsächliche 
Resonanzfrequenz tiefer liegt. Das kann man deshalb auch nicht exakt 
berechnen und es ist sinnvoll, einen Trimmkondensator einzubauen, um die 
Resonanzfrequenz abzustimmen.

L2 und C5 sind so dimensioniert, dass sich das gewünschte 
Widerstandsverhältnis ergibt.

Rechnerisch erhält man:

R_Last = 120 Ohm
X_C5 = 1 / (2*pi*10MHz * 270 pF) = 59 Ohm
X_L2 = 2*pi*10MHz * 810 nH = 51 Ohm

=> R = j*51 + 1/( 1/120 + j*1/59) = 23.3 + j*3.4 Ohm

Ich habs in der Simulation einfach ausprobiert, dass es ungefähr passt, 
deshalb ist das Ergebnis nicht exakt reell.

Ich hoffe, dass Du es damit verstehst.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Digi,

> ich will ein Signal Sinus AC 300 mV 10 MHz auf 12V Sinus 10MHz
> verstärken.
> wenn das Signal am Ende mit ca. 7V Offset rauskommt, wäre es schön :D
>
> mein problem ist, ich suche einen passenden OP, leider habe ich keine
> Ahnung wie und wonach ich suchen muss. Auf welche Daten im Datenblatt
> muss ich achten?
>
> danke für jede Hilfe

Bei hochohmigen Lasten würde ich an einen schnellen Operationsverstärker 
mit 1:4-Transformator (z. B. von Minicircuits) denken:
http://minicircuits.com/products/transformers_sm_a.html

Wenn Du auf 50 Ohm Wellenimpedanz anpaßt, dann wirst Du aufgrund der 
recht hohen Leistung kaum einen OPV finden; allenfalls für recht hohes 
Geld noch bei Apex, das mittlerweile von Cirrus Logic aufgekauft wurde:

Die Leistung beträgt:
P = U^2/R = 12^2/50 = 2,8 W   (bei 12V RMS)

Besser geeignet als ein OPV ist wahrscheinlich ein Amateurfunkbausatz 
wie:

QRP-PA 2008 von
http://www.qrp-shop.de/

oder

http://www.box73.de/catalog/product_info.php?produ...

oder (teurer und größer)

http://www.communication-concepts.com/an779L.htm


Gruß,
  Michael

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