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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verstärker, Eingangssignal größer als Ausgang?


Autor: Elektrolyt (Gast)
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Hallo Zusammen,

ich habe ein LNA (Low Noise Amplifier) mit ca 14dB Verstärkung laut 
Datenblatt.
Wenn ich nun mit einem Signalgenerator 100kHz und 200mV in den LNA 
einspeise, bekomme ich am Ausgang ein Signal mit einer niedrigeren 
Amplitude (ca 40mV). Ich dachte, dass das Ausgangssignal eigentlich 
größer sein sollte, aber wenn ich genauer nachdenke und mal nachrechne, 
sollte das eigentlich passen, wegen 20*log(Ua/Ue) =~ 14db, oder liege 
ich da komplett falsch?
Vielleicht kann mir jemand auf die Sprünge helfen...

Danke und schönes WE,
Gruß Elko

Autor: Jens G. (jensig)
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WAs ist denn das für ein LNA. Vielleicht sind die 100kHz unter seiner 
unteren Grenzfrequenz, oder er kann generell nicht mehr als 40mV am 
Ausgang (ist also bereits in der Begrenzung)

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Ein MSA0611 ists, und genau so konfiguriert wie angegeben, mit einem 
Bias-Widerstand 36R. Vcc=3.7V und Vd=3.1V --> Id = 17mA

Ich hänge mal ein paar Pics an...
Blau ist Eingang, Gelb der Ausgang, MAP001 zeigt, wie es aussieht, wenn 
der Verstärker "clippt"

Danke
Gruß Elko

Autor: mhh (Gast)
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Elektrolyt schrieb:
> Bias-Widerstand 36R. Vcc=3.7V und Vd=3.1V --> Id = 17mA

Im Datenblatt ist die Rede von Vcc >/= 5V und der Bias-Widerstand muss 
mindestens 85 Ohm betragen.

Du betreibst ihn außerhalb seiner Spezifikation.

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Vielen Dank für den Hinweis...
Macht das wirklich ein Unterschied, wie hoch der Biaswiderstand bzw. die 
Spannungen sind, wenn der Biasstrom innerhalb der Specs liegt?
Übrigens, dein erster Beitrag hatte auch was wahres. Ich weiss nicht, 
wie ich auf 100kHz gekommen bin, weil spezifiziert sind ja auch 0.1GHz 
:-)
Dennoch sind wir einer Meinung, dass am Ausgang ein größerer Pegel 
erscheinen sollte. Ich bau die Schaltung mal um auf 5V und 85R...
Danke nochmal und Gruß
Elko

Autor: mhh (Gast)
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Elektrolyt schrieb:
> Macht das wirklich ein Unterschied, wie hoch der Biaswiderstand bzw. die
> Spannungen sind, wenn der Biasstrom innerhalb der Specs liegt?

Ich vermute, daß er unmittelbar Einfluss auf die Verstärkung hat. Die 85 
Ohm ergeben sich übrigens aus der Differenz von 1,7 V zwischen Ausgang 
und 5 V Betriebsspannung und den empfohlenen 12 bis 20 mA. Der Wert kann 
also zwischen 85 und 140 Ohm bei 5 V Betriebsspannung liegen.

Autor: Jens G. (jensig)
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Auch wenn der möglicherweise erst ab 5V spezifiziert ist, sollte er 
nicht nur 40mV augeben.
und 100kHz macht der auch mit - es sind einfach nur ein paar andere 
Werte wie Rauschen, die unter 0,1GHz nicht mehr spezifiziert sind.
Ich vermute, dein Eingangs-C ist zu klein- bei 100kHz brauchste nämlich 
schon einige 100nF

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Vielen Dank für die Hilfe,
der Verstärker läuft mit 5V und macht nun eigentlich das, was er soll, 
allerdings stimmt eventuell was mit der Anpassung nicht, da ich kaum 
GPS-Satelliten orte und der Fix einige Zeit bis Ewigkeiten dauert. Ich 
benutz den LNA also für GPS 1575,42MHz.
Ich habe eine passive Antenne, welche 50Ohm am Fußpunkt haben soll, die 
Impedanz der Leiterbahn ist ebenfalls annähernd 50Ohm und der 
LNA-Eingang auch... Brauche ich da mehr als eine Serienkapazität mit 
einer Impedanz von ca 2.5Ohm ? Vielleicht ein LC in Reihe? Ich benutze 
übrigens zwei dieser LNA´s um ca. 24dB Verstärkung hinzubekommen...
Macht es da Sinn, die Verstärke jeweils mit verschiedenen Biasströmen zu 
speisen? Sollten die LNA´s die selbe Verstärkung haben, oder eher in der 
ersten Stufe maximale Verstärkung und die zweite Stufe runterschrauben 
bzw. justieren?

Danke nochmal an alle...
Gruß Elko

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Dieser Verstärker begrenzt schon bei +2dbm das sind etwa so um 350mV

Da ist er mit 200mV am Eingang schon hoffnungslos übersteuert.

Hinzu kommt, das der Biaswiderstand HF-mäsig paralell zum Ausgang liegt, 
falls nicht eine breitbandige Drossel , bei 1,6 GHz in Form einer 
Ferritperle in Reihe zum Widerstand liegt. Generell finde ich 5Volt 
Betriebsspannung ein bischen knapp. Ich würde sowas eher für 12V 
dimensionieren, somit auch einen höheren Bias Widerstand.
Das Abblocken der Betriebspannung direkt am Widerstand ( oder an der 
Ferritperle) mit mehreren HF tauglichen Kondensatoren nicht vergessen.
( SMD 4,7pf , 470pf, 4,7nf paralell ). Auserdem nicht vergessen mit 
vielen Durchkontaktierungen entlang der HF Leiterbahn und direkt an dem 
Verstärkeric eine einwandfrei Masse zu gewährleisten. 0,1nH Induktivität 
in Reihe zur Massebeinchen des Verstärkers machen sich schon sehr 
negativ bemerkbar.

Ralph Berres

Autor: Jens G. (jensig)
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also ob der MSA0611 wirklich so das Wahre ist, mag ich mal bezweifeln.
3dB-Bandbreite 0,7GHz, nur noch 12dB bei 1,5GHz, 3,5dB Rauschen bei 
1,5GHz.
Alles nicht gerade berauschend für ein Ding, was am Eingang für 1,5GHz 
hängt.

Autor: Ralph Berres (rberres)
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Jens G. schrieb:
> Alles nicht gerade berauschend für ein Ding, was am Eingang für 1,5GHz
>
> hängt.

Wieso? Gerade berauschend!! im wahrsten Sinne des Wortes.

Aber ich würde es mal mit einen MMIC aus der Era Familie versuchen.

Obwohl die rauschen auch nicht weniger!.

Ralph Berres

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