schneller DC-Verstärker mit 15Vss an 50 Ohm

Ich habe so einen 50 MHz-Funktionsgenerator, der kann 20 Vss mit 7 ns. 
Seine Endstufe ist diskret aufgebaut.

Ich würde jetzt vielleicht bei CRT-Treibern nachsehen, weiß aber nicht, 
ob die die Impedanz können, selbst wenn alle 3 Ausgänge parallel 
geschaltet werden.

Für 15 Vss in eine doppelseitig terminierte 50 Ω Leitungen fallen die 
ganzen populären xDSL-Treiber raus. Da bleibt wohl nur ein diskreter 
Aufbau, oder irgendwelche speziellen und sehr teuren ICs über.

15 Vss offen ist andererseits kein Problem für diese Art von Treiber, 
die normalerweise +-12 V oder mehr schaffen.


Wenn das für eine spezifische Anwendung ist, kann man auch die 
Quellterminierung weglassen. Dann gehen besagte Treiber wieder, aber die 
angeschlossene Leitung muss sauber terminiert sein!

Vielleicht sowas wie der THS3001, oder (eigentlich noch besser) THS3202 
(letzterer allerdings nur bis (empfohlene) 15V).
Vor allem letzterer hat eine ordentliche SlewRate, und sollte selbst bei 
100MHz noch voll aussteuern können.
Allerdings sind das CFA, also mit Strom-Rückkopplung, in Verbindung mit 
hoher Gain-Bandwidth und Slewrate. Da sollte dem Design der Leiterplatte 
viel Aufmerksamkeit gewidmet werden

ArnoR schrieb:
> Bei defekten Generatoren ist meist die Endstufe defekt...

das wäre dann natürlich ungünstig.

Uwe B. schrieb:
> Ich habe so einen 50 MHz-Funktionsgenerator, der kann 20 Vss mit 7 ns.
> Seine Endstufe ist diskret aufgebaut.

ja. So kenne ich das auch.
Der Aufwand an Teilen ist da recht groß.
Einen Bausatz für so etwas gibt es wohl nicht irgendwo?
Oder eine Platine aus China?

Will da mal jemand eine Platine machen?

Meines Wissens sind fertige Verstärker meist reichlich teuer.

> Ich würde jetzt vielleicht bei CRT-Treibern nachsehen, weiß aber nicht,
> ob die die Impedanz können, selbst wenn alle 3 Ausgänge parallel
> geschaltet werden.

Danke für den Hinweis Uwe.

Marian  . schrieb:
> Da bleibt wohl nur ein diskreter
> Aufbau, oder irgendwelche speziellen und sehr teuren ICs über.

Danke Marian !

das habe ich befürchtet.

diskret ist nicht so einfach da aufbauabhängig. Da kann leicht etwas zu 
schwingen anfangen. Nicht jede Schaltung ist stabil bei jeder Last. Die 
Last ist jedoch oft nicht ideal. Es kommt dann zu Reflexionen und 
Signalverzerrungen.

es wird wohl Gründe geben wenn noch heute solche Verstärker meist 
diskret sind.

China-Geräte verwenden womöglich oft ICs? Daher die kleinere 
Ausgangsspannung? Was steckt denn in so einem Rigol?

arno_h schrieb:
> ADA4870 müsste ausreichen. EVA-Board um die 100€, Chip ca 15€ bei Mouser
> 
http://www.analog.com/en/products/amplifiers/operational-amplifiers/high-output-current-amplifiers-greaterthanequalto-100ma/ada4870.html

Danke Arno. Das ist sicher viel einfacher als ein diskreter Aufbau.

Lurchi schrieb:
> Damit die Last keine große Rückwirkung hat, hat man im
> Funktionsgenerator und ähnlichem i.A. einen Verstärker mit 50 (oder
> etwas weniger) Ohm in Reihe zum Ausgang. Das ist zwar von der Leistung
> nicht so effizient, wie direkt an Verstärker für 50 Ohm (etwa HF
> Endstufe für Amateurfunk), aber dafür halt unempfindlich auf
> verschiedene Lasten und auch Kurzschlussfest.

Leider weiss man dann aber nicht, wie gross die Spannung wirklich ist, 
die der FG in die Last (z.B. MOSFET-Gate) schickt.

Lurchi schrieb:
> Viele der modernen Funktionsgeneratoren nutzen relativ normale ICs für
> den Ausgang. Entweder DSL Treiber, oder einige (z.B. 3)
> Operationsverstärker parallel.

Danke Lurchi !

Das ist viel einfacher als ein diskreter Aufbau wo man die Endstufe auch 
schützen muss.

> Damit die Last keine große Rückwirkung hat, hat man im
> Funktionsgenerator und ähnlichem i.A. einen Verstärker mit 50 (oder
> etwas weniger) Ohm in Reihe zum Ausgang. Das ist zwar von der Leistung
> nicht so effizient, wie direkt an Verstärker für 50 Ohm (etwa HF
> Endstufe für Amateurfunk), aber dafür halt unempfindlich auf
> verschiedene Lasten und auch Kurzschlussfest.

oft sind mehrstufige Abschwächer da die 50 Ohm Ausgangswiderstand haben. 
Das bedeutet natürlich auch Verlust.

Matthias W. schrieb:
> oft sind mehrstufige Abschwächer da die 50 Ohm Ausgangswiderstand haben.
> Das bedeutet natürlich auch Verlust.

Ja, ein Dämpfungsglied ist immer eine Möglichkeit, eine einigermaßen
brauchbare Zwangsanpassung zu erreichen.  Mit einem 6-dB-Dämpfungsglied
schwankt die Last des Verstärkes nur noch maximal zwischen 30 und 83 Ω.

Deine 15Vss entsprechen ca. 0,5 W an 50 Ω, d. h. der Verstärker müsste
dann 2 W bringen, das geht schon noch.  (Ja, ich weiß, das bezieht
sich auf Sinus, aber zeigt zumindest die Größenordnung.)

Reichelt: LT1210 CT7 13,50 €
Bandbreite: 55MHz  900 V/µs
Versorgungsspannung: ± 5 V bis ± 15 V
1.1A Minimum Output Drive Current

mich wundert halt daß Funktionsgeneratoren manchmal recht günstig 
gebraucht zu bekommen sind. Wobei eine potente Endstufe mit hoher 
Ausgangsspannung, viel Bandbreite, steilen Flanken und wenig 
Überschwingen verbaut sein kann.

Wenn man aus so einem Gerät die Endstufe ausbaut oder nur diese davon 
nutzt so klingt das viel preisgünstiger als ein üblicher 
Breitbandverstärker.

Vermutlich liegt es daran daß diese Breitbandverstärker eher selten 
nachgefragt werden im Vergleich zu Funktionsgeneratoren.

Töllner verwendete diskrete Endstufen, Philips, Kontron, Fluke, Wavetek, 
Leader etc.

Der Vorteil diskreter Lösungen ist daß man im Falle eines Defekts 
leichter Teile findet die passen könnten als wenn ein spezielles IC 
verwendet wurde das nach wenigen Jahren abgekündigt wird ohne daß es 
einen vergleichbaren Ersatz dafür gibt.

Hameg verwendete in den Oszilloskopen preisgünstige Teile und erreichte 
recht brauchbare Bandbreite. Keine Ahnung ob Verstärker aus einem 
Oszilloskop ggf. auch nutzbar gemacht werden könnten.

Christoph K. schrieb:
> Reichelt: LT1210 CT7 13,50 €
> Bandbreite: 55MHz  900 V/µs
> Versorgungsspannung: ± 5 V bis ± 15 V
> 1.1A Minimum Output Drive Current

Danke Christoph. Die Toellner-Generatoren nutzen +-24V für die Endstufe. 
Die Transistoren haben Kühlsterne die auf ein kleines Blech gehen. 1A 
sind damit eher nicht machbar.

Christoph K. schrieb:
> Reichelt: LT1210 CT7 13,50 €
> Bandbreite: 55MHz  900 V/µs
> Versorgungsspannung: ± 5 V bis ± 15 V
> 1.1A Minimum Output Drive Current

Der reicht aber nur für Sinus. Sobald andere Signalformen ins Spiel 
kommen reichen die 55MHz und 900V/us Slew Rate nicht mehr aus um saubere 
Ausgangssignale zu bekommen.

Da sind die bereits erwähnten THS3001 besser geeignet.

Radiofox schrieb:
> http://www.ko4bb.com/manuals/93.198.173.8/Philips_PM5193_Service_Manual.pdf
> dann studiere Seite 95

Danke Peter !

Auf S.52 des Dokuments zum PM5193 steht bei Step 47 eine rise/falltime 
von 10.5ns. Die Endstufe ist recht komplex. OP-gesteuerte Stromquellen 
oben und unten. 20V-Versorgung. Nachgeschalteter Abschwächer. Siehe die 
Bilder.

diese Endstufe aus dem PM5134 hat 18ns Anstiegszeit. Der Abschwächer ist 
auch für 50 Ohm aufgebaut.

@Lurchi (Gast)

>Damit die Last keine große Rückwirkung hat, hat man im
>Funktionsgenerator und ähnlichem i.A. einen Verstärker mit 50 (oder
>etwas weniger) Ohm in Reihe zum Ausgang. Das ist zwar von der Leistung
>nicht so effizient, wie direkt an Verstärker für 50 Ohm (etwa HF
>Endstufe für Amateurfunk), aber dafür halt unempfindlich auf
>verschiedene Lasten und auch Kurzschlussfest.

Wobei es auf die 50Ohm des Ausgangs eigentlich gar nicht so sehr 
ankommt, sofern da nicht noch zusätzliche Filterschaltungen im Ausgang 
hängen

@Matthias W. (matt007)

>http://www.analog.com/en/products/amplifiers/opera...

>Danke Arno. Das ist sicher viel einfacher als ein diskreter Aufbau.

So viel einfacher ist das nicht unbedingt. Da kommt es schon sehr auf 
das PCB-Design an, damit das nicht gerade in die Hose geht. Siehe 
Hinweise in den DBs, oder Appnotes.

Die CFAs in PowerPAK und ähnlichen Packages erreichen die angegeben 
Ausgangsleistungen auch nur auf aufwändigen Platinen (mindestens vier 
Lagen, dick Kupfer überall, etliche Vias), und natürlich sowieso nur, 
wenn die Metallplatte korrekt flächig angelötet wird. Da irgendwie von 
oben einen Kühlkörper draufzukleben kann man vergessen.

Die Werte vom ADA4870 sind z.B. für eine sechslagige Platine mit 35 und 
50 µm Kupfer und gut 140 Vias unterm Chip. Und auf die andere Seite der 
Platine kann man gar keine Bauteile packen, weil da ein 5x5 cm 
Kühlkörper flächig aufgeschraubt wird.

dies ist eine Endstufe aus dem KH2200 von 1979. 30MHz und 10ns 
Anstiegszeit. Es gibt da auch eine optionale Schutzschaltung für den 
Ausgang.

@ Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)

Reichelt: LT1210 CT7 13,50 €
Bandbreite: 55MHz  900 V/µs

Im DB steht aber was von 35MHz.
Wenn es um größere Pegel (Vpp=15V) und größere Frequenzen geht (30 bzw. 
50MHz), dann ist der schon überfordert (20MHz scheinen wohl gerade noch 
zu gehen).

Uwe B. schrieb:
> Ich habe so einen 50 MHz-Funktionsgenerator, der kann 20 Vss mit 7 ns.
> Seine Endstufe ist diskret aufgebaut.

Hast Du einen Plan dazu den Du posten kannst?

Marian  . schrieb:
> Die CFAs in PowerPAK und ähnlichen Packages erreichen die angegeben
> Ausgangsleistungen auch nur auf aufwändigen Platinen (mindestens vier
> Lagen, dick Kupfer überall, etliche Vias)

das klingt aufwendig. In den Toellner-Generatoren ist das wohl eher nur 
2 lagig - diskret aufgebaut. Beim PM5134 war es auch so.

> Die Werte vom ADA4870 sind z.B. für eine sechslagige Platine mit 35 und
> 50 µm Kupfer und gut 140 Vias unterm Chip. Und auf die andere Seite der
> Platine kann man gar keine Bauteile packen, weil da ein 5x5 cm
> Kühlkörper flächig aufgeschraubt wird.

ok. Bei den modernen China-Generatoren wird es wohl auch so sein. Eine 
Reparatur stelle ich mir da schwer vor. Beim Toellner war es recht 
einfach. Die beiden Endstufentransistoren raus - neue rein. Der 
Kühlkörper ist da sehr rasch abschraubbar.

Matthias W. schrieb:
> dies ist eine Endstufe aus dem KH2200 von 1979.

Diese Endstufe ist mit +-25V versorgt.

Matthias W. schrieb:
> Es gibt da auch eine optionale Schutzschaltung für den
> Ausgang.

auch bei den Toellner-Generatoren gab es Ausführungen mit einer 
Schutzschaltung für den Ausgang (vor Fremdspannung).

Matthias W. schrieb:
> Uwe B. schrieb:
>> Ich habe so einen 50 MHz-Funktionsgenerator, der kann 20 Vss mit 7 ns.
>> Seine Endstufe ist diskret aufgebaut.
>
> Hast Du einen Plan dazu den Du posten kannst?

http://www.nousnexus.com/Manuals/Wavetek_166_Manual.pdf

Die Endstufe arbeitet mit +-22V. Das müsste für deutlich mehr als 30 Vss 
reichen. Was die SRF2573/4 im Treiber für Exoten sind, weiß ich nicht. 
Die restlichen 2Nxxxx sind wohl nicht besonders ausgefallen.

Uwe

Nachtrag: Die SRF2573/4 scheinen 1. ein wesentlicher Teil des 
Geheimnisses, wie die 7 ns bei 20 Vss (3000 V/µs) zu erreichen sind, zu 
sein, 2. praktisch nicht mehr erhältlich zu sein (außer vielleicht 
https://www.netcomponents.com/sitemap/SRF2573.html) und 3. ist kein 
Datenblatt mehr davon zu finden. Erwähnt fand ich sie noch  in 
http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/other/wavetek95.html.

Uwe B. schrieb:
> http://www.nousnexus.com/Manuals/Wavetek_166_Manual.pdf

vielen Dank Uwe.

> Nachtrag: Die SRF2573/4 scheinen 1. ein wesentlicher Teil des
> Geheimnisses, wie die 7 ns bei 20 Vss (3000 V/µs) zu erreichen sind

vielleicht gibt es ja etwas ähnliches noch.

Uwe B. schrieb:
> http://www.nousnexus.com/Manuals/Wavetek_166_Manual.pdf

hier der Plan der schnellen Endstufe, die Teilelage und der Abschwächer 
dazu.

hier die Endstufe eines Toellner-Geräts. Betrieben mit +-24V.

hier die Endstufe des prozessorgesteuerten Tabor 8550 50MHz-Geräts. 
Leider sind die Bauteilwerte kaum zu erkennen. Die Endstufe ist schnell.

Jens G. schrieb:
> Vielleicht sowas wie der THS3001, oder (eigentlich noch besser) THS3202
> (letzterer allerdings nur bis (empfohlene) 15V).

Danke Jens.

HFstark schrieb:
> T218 und T219 sind ja gute HF Transistoren.

im Manual steht 2N2219A und 2N2905A.