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Forum: HF, Funk und Felder OPV gesucht bis 400 MHz


Autor: Karl (Gast)
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Hat jemand einen Tip für einen OPV der bei 400 MHz noch 20 dB bringt.
Entspräche einem Verstärkungs-Bandbreite-Produkt von 4 GHZ. Gibts sowas 
überhaupt noch?

Preis spielt erstmal keine Rolle, solange es nicht dreistellig wird.
Gruß,
Karl

Autor: aha (Gast)
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Und die Eingangsimpedanz? 10MOhm ? Bei diesen Frequenzen verwendet man 
in der Regel keine OpAmps mehr. Fuer ein 50 Ohm System koennte ich den 
MAR6 empfehlen, der macht 20dB bis 2 oder 4 GHz und kostet nur Pfennige. 
Enthaelt auch nur 3 Transistoren oder so.

Was soll's denn werden ?

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Wenns den ein OPV sein soll, dann in diesem Frequenzbereich ein CFA,
dann hast du nicht mehr die GBW Beschränkung.

Mit zwei MAX4224 hintereinandergeschaltet bin ich damit bei +36dB auf 
330MHz gekommen.

Autor: Karl (Gast)
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Vielen Dank,
es wird ein Netzwerkanalysator für die Studienarbeit. Durch den 
Richtkoppler verliere ich etwa 20 dB. Die möcht ich dann wieder zurück 
haben.

MiniCircuits...hätt ich mir denken können, daß die was haben. Die 
Koppler von ihnen verwende ich sowieso. Eine möglichst unkomplizierte 
Lösung ist mir wichtig.

Autor: aha (Gast)
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> Netzwerkanalysator...Richtkoppler...

Dann ist das System eh 50 Ohm. Heisst ein 50 Ohm Verstaerker eh das 
Richtige.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Karl,

> Hat jemand einen Tip für einen OPV der bei 400 MHz noch 20 dB bringt.
> Entspräche einem Verstärkungs-Bandbreite-Produkt von 4 GHZ. Gibts sowas
> überhaupt noch?
Du brauchst einen Current-Feedback OPV.

Bei den Current-Feedback-OPV gilt die Fausformel mit dem 
Verstärkungs-Bandbreite-Produkt nicht mehr in dieser Form, deshalb 
reicht weniger als 4 GHz. Das Ersatzschaltbild des Current-Feedback-OPV 
hat nicht nur die Spannungsquelle am Ausgang, sondern noch eine zweite 
Quelle zwischen dem invertierenden und nichtinvertierenden Eingang. 
Daher Vorsicht bei nicht-ohmschen Bauelementen im Rückkopplungszweig; 
das läuft da ein bißchen anders. Filter mußt Du zwischen den 
verschiedenen OPV-Stufen bauen (falls mehrstufig). Für das 
Ausgangsfilter bieten sich Tiefpaßfilter von Minicircuits an, in 
Deutschland erhältlich bei der Firma Municom. Zum Experimentieren würde 
ich mir ein Filter mit BNC-Stecker besorgen.

> Preis spielt erstmal keine Rolle, solange es nicht dreistellig wird.
Die kriegst Du als Sample, ansonten kosten sie einstellige Euro-Beträge.

Ein Beispiel ist der AD8000 von Analog Devices. Mit dem habe ich schon 
gearbeitet. Er hat laut Datenblatt bei v=10 bei 400MHz etwa -4dB.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Von National Semiconductors könnte der folgende OPV geeignet sein:
http://www.national.com/pf/LM/LMH6703.html
Laut Datenblatt schafft er die v=10 bei 400 MHz.
National Semiconductors hatte zum Sample glaube ich auch eine kleine 
Platine beigelegt, das ist recht nett.

Es gab aber auch einen sehr rauscharmen OPV (0,7nV/sqrt{Hz]) in diesem 
Frequenzbereich; wenn's Dich interessiert, such ich ihn raus.

TI hat die folgenden schnellen OPV:
http://focus.ti.com/paramsearch/docs/parametricsea...

Grundsätzlich kannst Du auch zwei langsamere OPV in Serie schalten.

Besonders bei den GHz schnellen OPV mußt Du auch bei nur 10MHz 
Signalfrequenz die 100nF (evtl. zusätzlich 1nF) für die Versorgung 
verdammt nah am OPV gegen die Massefläche platzieren.

Welche Wellenlänge hast Du bei 400 MHz? Sagen wir c=200.000 km/s für das 
entsprechende Dielektrikum:

lambda = c/f = 200E6 m/s  /  400 E6 Hz  = 0.5m

Ab etwa lambda/20...lambda/10 = 2,5...5cm Leiterbahnlänge fangen für 400 
MHz so langsam die Probleme mit den Wellenleitungseigenschaften an. Bei 
Digitalsignalen aufgrund der steilen Flanken noch viel eher.

Deshalb solltest Du überlegen, ob Du die Platine vierlagig ausführst und 
Streifenleitungen benutzt.

Wenn Du zweilagig vorgehen willst, sollte die untere Platte frei von 
anderen Leitungen sein (vermindert Induktivität der Massefläche).
Eine Leitung wird dann immer als Zweidrahtleitung (Signalleitung + 
flächige Masse direkt in der Nähe der Signalleitung auf derselben 
Platinenseite, nur im Notfall Masseleitung) ausgeführt.
Die Vias zur Massefläche auf der Rückseite werden mehrfach ausgeführt 
(verminderte Induktivität) und in Abständen von lambda/20 wiederholt.

Faustformel für Induktivität der Leitung: 1nH/mm

Ein gutes Einstiegsbuch für EMV ist:
http://www.amazon.de/gp/product/0780353765


Gruß,
  Michael

Autor: aha (Gast)
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Was soll das Gesuelze von OpAmps ? Der Poster hat ein 50 Ohm system. Der 
Richtkoppler muss 50 Ohm sehen, sonst arbeitet er nicht korrekt und die 
nachfolgende Stufe sollte auch 50 Ohm sehen. Einen OpAmp da 
reinzupfriemeln ist eher muehsam. mit einem 50 Ohm parallel widerstand 
am eingang verliert man signal, und im 20 Ohm Seriewiderstand im Ausgang 
auch.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Guten Morgen,

> Was soll das Gesuelze von OpAmps ?
hast Du das Gesülze denn auch verstanden, oder schlägst Du auch einen 
solch ruppigen Ton an, wenn Du eigentlich keine Ahnung hast, wovon Du 
sprichst?

> Der Poster hat ein 50 Ohm system. Der
> Richtkoppler muss 50 Ohm sehen, sonst arbeitet er nicht korrekt und die
> nachfolgende Stufe sollte auch 50 Ohm sehen.
Das macht ja nichts.

> Einen OpAmp da
> reinzupfriemeln ist eher muehsam.
Der Fragesteller wird es glaube ich mit Fassung tragen. Schließlich hat 
er nach einem Operationsverstärker gefragt und kann unter mehreren 
brauchbaren Alternativen wählen, inkl. einem fertigen Verstärker von 
Minicircuits. Und jetzt kann er nach seinen Bedürfnissen wählen, was am 
besten geeignet ist. Normalerweise sind die Minicircuits-Sachen schon 
sehr ausgereift; flexibler ist man allerdings mit Eigenaufbauten.

> mit einem 50 Ohm parallel widerstand am eingang verliert man signal,
> und im 20 Ohm Seriewiderstand im Ausgang auch.
Das interessiert mich herzlich wenig. Ich ziehe es übrigens vor, auch im 
Ausgang 50 Ohm zu verwenden.

Die richtige Schaltung für 50-Ohm-Anpassung findet sich in
http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...
auf Seite 14 in Bild 52.

Man muß dabei allerdings die 75 Ohm durch 50 Ohm austauschen und die in 
Tabelle 5 genannten Rückkopplungswiderstände verwenden.

Ich persönlich würde den Verstärker als Serienschaltung aus zwei 
OPV-Verstärkern aufbauen und mir dazu geeignete Doppel-OPV suchen, damit 
die Leiterbahnwege kurz genug sind. Dann klappt das auch mit den 400 MHz 
wahrscheinlich noch prima.


Gruß,
  Michael

Autor: aha (Gast)
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Danke Michael,
du hast ja recht. Ein OpAmp ist flexibler. Trotzdem ist der OpAmpansatz 
verbesserungswuerdig. Wie das Datenblatt auf seite 10, Fig 30  zeigt, 
ist die Ausgangsimpedanz des Verstaerkers bei 400Mhz auch schon 50 Ohm, 
dh nochmals 50 Ohm in Serie und das Signal ist halbiert. Nimm 20..30 
Ohm.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> du hast ja recht. Ein OpAmp ist flexibler. Trotzdem ist der OpAmpansatz
> verbesserungswuerdig. Wie das Datenblatt auf seite 10, Fig 30  zeigt,
> ist die Ausgangsimpedanz des Verstaerkers bei 400Mhz auch schon 50 Ohm,
> dh nochmals 50 Ohm in Serie und das Signal ist halbiert. Nimm 20..30
> Ohm.
Da hast Du natürlich recht, die Ausgangsimpedanz geht hoch, und die 
Eingangsimpedanz geht runter (wahrscheinlich wegen der Gate-Kapazität).
Daß das bei 400 MHz so viel wird, war mir nicht bewußt.

Spezielle Treiber wie
http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparator...
sind auch nicht unbedingt besser.

Das macht die Sache mit OPV schon komplizierter.
Wie schafft Minicircuits es denn, nach der Verstärkung die 
Ausgangsimpedanz konstant zu halten? Schalten die mehrere Transistoren 
parallel?


Gruß,
  Michael

Autor: Josef Warta (josefwa)
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Hab da noch einen mit 3.9GHz Bandbreitenprodukt gefunden OPA847

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/opa847.html

Autor: aha (Gast)
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>Wie schafft Minicircuits es denn, nach der Verstärkung die
>Ausgangsimpedanz konstant zu halten? Schalten die mehrere
>Transistoren parallel?

Wer sagt, denn dass die Impedanzen stimmen? Stimmen im Kontext eines 
Analogikers, der sich 0.1% gewohnt ist. Tut es nicht. Dafuer kostet so 
ein Teil aus im Wesentlichen 2 Transistoren auch nur einen Dollar. Die 
Verstaerkung ist auch nicht konstant. Die bei OpAmps uebliche externe 
Gegenkopplug funktioniert ab einer gewissen Frequenz leider nicht mehr. 
Dann muss man einzelne Transistorstufen mit einer definierten 
Verstaerkung hintereinander schalten. Die Integration der 
Halbleitertechnologie wuerde ja eine fast unzaehlbare Anzahl einzelner 
Transistorstufen erlauben, dabei gilt es den Stromverbrauch, das 
Rauschen, die Bandbreite und nicht zuletzt die Exemplarstreuung 
gegeneinander abzuwaegen. Nur weil das Ersatzschaltbild zwei Stufen 
zeigt, heisst das nicht, dass auch nur zwei Stufen drin sind.

Praezisionsinstrumente auf diesem Gebiet erlauben, resp verlangen eine 
Selbstkalibration. Das sollte man bei einem Selbstbau Netzwerkanalyzer 
auch einplanen.

Autor: Karl (Gast)
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Dankeschön für die vielen Ratschläge.

Es hat sich nun herausgestellt, daß eine Verstärkung von 10 dB 
ausreichend ist. Das eröffnet im Bereich der OPVs neue Möglichkeiten.
Die monolithischen Schaltkreise von MiniCircuits favorisiere ich aber 
momentan.

@ aha
Würdest du zur DC-Versorgung die Bias Tees von MiniCircuits empfehlen. 
Die Kosten halt auch noch mal über 30 Dollar. Sich selbst was zusammen 
zu basteln ist allerdings auch nicht einfach. Die Messfrequenzen des 
Analyzers laufen von 100 kHz - 400 MHz.

Gruß,
Karl

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Mit genügend hoher Versorgungsspannung werden auch die 
DC-Zuführungswiderstände so hochohmig, dass sie die 50 Ohm nicht mehr 
stark verändern. Allerdings steigt damit deren Verlustleistung, sodaß 
man irgendwann Leistungswiderstände nehmen muß, die wieder induktiv 
sind.
Das breitbandigste ist wohl eine Serienschaltung von L und R, erst 
danach ein Abblockkondensator, damit ist das L bedämpft.
Es gibt zu Mini-Circuits auch praktisch identische Typen MSA0xxx von 
avagotech.com , früher Hewlett-Packard.

Autor: aha (Gast)
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Die Bias-T von Minicircuit ist vie zu klotzig und zu teuer. Alternativ, 
wie gesagt der Seriewiderstand auf eine hoehere Spannung, zB 9V, 
und/oder eine Spule in Serie, zB die TCCH-80 von minicircuits, oder 
irgend eine andere Luftspule, zB im 1210er Gehaeuse.
Trotzdem sollte man sich fragen ob sich der Aufwand wegen 10dB lohnt. 
10dB sind ein Faktor 3 in der Spannung. Das kann man ev 
vernachlaessigen, zB wenn man sowieso auf einen LogAmp geht, zB einen 
AD8302. Oder allenfalls den Faktor 3 mit einer einfachen Transistorstufe 
machen, oder einem OpAmp.

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