AD8367 Eigenschwingverhalten

[Andreas S. (delacroix)]

Hallo zusammen,

ich stehe momentan vor einem Problem mit dem VGA AD8367 von Analog 
Devices. Ich setzte ihn als AGC vor einem IQ-Demodulator bei 10,7MHz 
ein. Er soll Eingangspegel von -45 bis 0 dBm auf einen konstanten Pegel 
von -2dBm am Ausgang regeln. Das funktioniert gut bei Eingangspegeln von 
-18dBm bis 0dBm. Wird der Eingangspegel schwächer, kann der VGA nicht 
weiter verstärken und der Ausgangspegel schwächt sich direkt 
proportional zum schwächeren Eingangspegel ab. Am Oszilloskop sind ab 
Pegeln <=-18dBm deutliche Rauschüberlagerungen durch das 
Schwingungsverhalten zu sehen.

Woran könnte das liegen? Der VGA will an Ein- und Ausgang eine Impedanz 
von 200Ω sehen. Am Eingang dafür ein 200Ω Widerstand. Am Ausgang habe 
ich einen 4:1-Übertrager, der die 50Ω-Eingangswiderstand des 
IQ-Demodulators auf 200Ω für den VGA transformieren sollte. Habe ich 
hier richtig gedacht? Ansonsten habe ich die Schwingung etwas abdämpfen 
können durch Tiefpässe an Ein- und Ausgang.

Anbei der Auszug aus dem Schaltplan.
Datenblatt: 
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/evaluation-documentation/AD8367.pdf

Vielen Dank für eure Hilfe.

[Jens G. (jensig)]

>proportional zum schwächeren Eingangspegel ab. Am Oszilloskop sind ab
>Pegeln <=-18dBm deutliche Rauschüberlagerungen durch das
>Schwingungsverhalten zu sehen.

Was für ein Schwingungsverhalten?
Wenn da was schwingt, dann ist wohl das Leiterplattenlayout schlecht. 
Und dieses Schwingen könnte dann die AGC durcheinander bringen.

>Woran könnte das liegen? Der VGA will an Ein- und Ausgang eine Impedanz
>von 200Ω sehen. Am Eingang dafür ein 200Ω Widerstand. Am Ausgang habe
>ich einen 4:1-Übertrager, der die 50Ω-Eingangswiderstand des
>IQ-Demodulators auf 200Ω für den VGA transformieren sollte. Habe ich
>hier richtig gedacht? Ansonsten habe ich die Schwingung etwas abdämpfen

Nö - nicht richtig gedacht. Ein 4:1-Übertrager übertragt Spannung bzw. 
Strom je im Verhältnis 1:4, was in einem Z-Verhältnis von 1:16 
resultiert (also quadratisch). Du mußt also einen 1:2-Übertrager nehmen.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Andreas S. schrieb:
> Am Eingang dafür ein 200Ω Widerstand.

Aha!?

Welche Ausgangsimpedanz hat der THS4304?
0Ω?

Nutze auch hier einen Übertrager oder ein Pi-Glied.


Zum Ausgangsübertrager wurde ja schon alles gesagt.


Gruß

Jobst

[Andreas S. (delacroix)]

Vielen Dank für die Vorschläge!

Zum Übertrager: Das Verhältnis 1:4 ist wirklich als Impedanzverhältnis 
gemeint.
https://www.minicircuits.com/pdfs/TC4-1W+.pdf
Ihr habt vollkommen recht, spannungsmäßig misst man vor dem Übertrager 
1Vpkpk, dahinter dann 0,5Vpkpk differentiell. Also 2:1 Daher sollte die 
Anpassung hier stimmen am Ausgang.

Zum Eingang: Der THS4304 hat bei 10,7MHz quasi 0 Ohm Ausgangswiderstand. 
Deswegen habe ich danach den 200Ohm-Widerstand eingesetzt, damit der VGA 
eben 200Ohm sieht und nicht 0. Durch den Widerstand entstehen Verluste, 
aber die sind einkalkuliert und dürften eigentlich nichts mit dem 
Schwingproblem zu tun haben. Was würde ein (Ich schätze du meinst 
1:1)-Übertrager hier helfen? Hat ein Übertrager hier noch andere 
Vorteile als den wesentlich geringeren Verlust.

Zum Layout: Hier vermute ich auch den Ursprung des Problems. Die 
Schwingungen sind äußerst hochfrequent im Vergleich zu den 10,7MHz. 
(Habe davon leider gerade kein Messbild, werde ich nachliefern) Der 
Ausschnitt vom Layout ist wieder im Anhang. Zwischen C9 und dem 
Übertrager und zwischen C6 und dem VGA-Eingang habe ich noch Zwei 
Kondensatoren gegen Masse als Tiefpässe eingefügt. Dadurch wurden die 
Schwingungen schon merklich abgedämpft. Die "leere" Leitung zwischen R6 
und R9 sowie zwischen C9 und dem VGA-Ausgang sind Messpinzuleitungen. 
Diese waren so lang, dass sie für die HF-Schwingung als Resonator 
funktionierten. Ich habe beide durchgekratzt und auch das hat nochmal 
eine Verbesserung gebracht. Jetzt gibts leider nichts mehr, das ich noch 
kürzen kann :) (Die lange Leitung an C7 ist der RSSI-Pin, also keine 
Signalleitung). Unter Umständen hat der AD8367 nicht genügend 
Massebezug. Vielleicht würde es helfen, auf Top im Bereich des VGA eine 
große Massefläche zu legen, anstatt auf Bottom durchzukontaktieren. Habt 
ihr noch andere Ideen?

Jedenfalls vielen Dank für eure bisherigen Anregungen ;)