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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Summierverstärker 50 MHz


Autor: Karl Knuschbah (radiocontrolled)
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Hallo Forum,

folgendes Problem.

Blackbox mit einem Eingang und 2 Ausgängen.

Signaleingang = Signal 2
Sprungantwort1 = Signal 1
Sprungantwort2 = Signal M2

M1 ist jetzt das per Funktion im Scope verheiratete Signal 1+M2 mit 
einem Faktor X zur Amplitudenanpassung und soll den Eingangsprung 
nachbilden.

M1 = 1+M2*X ~ 2

Ich würde die Addition jetzt gerne mit diskreten Bauteilen lösen nur 
leider fehlt mir im Moment da noch jede tiefergehende Vorstellung von 
den Problemen bzw. Feinheiten beim lösen dieser Aufgabe.

Ich würde jetzt einfach mal jugendlich forsch einen OP für den 
Korrelationsfaktor einbauen und dann im Anschluss einen 
Summierverstärker drangehängt.

Das ganze sollte eine obere Grenzfrequenz von 50MHz haben.


Bin ich da mit meinem Ansatz auf dem richtigen Weg ?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Hmmm, gesetzt die Gefahr, dass ich der einzige bin, ders nicht kapiert, 
frage ich trotzdem mal: was willst du denn jetzt eigentlich?
Aus dem Signal 2 das Signal M1 machen, oder wie?

Die anderen beiden Signale können ja einfach durch ein oder 2 RC-Glieder 
erzeugt werden...

> Bin ich da mit meinem Ansatz auf dem richtigen Weg ?
Das kommt auf das Ziel drauf an... :-/

Autor: Karl Knuschbah (radiocontrolled)
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Lothar Miller schrieb:
> Hmmm, gesetzt die Gefahr, dass ich der einzige bin, ders nicht kapiert,
> frage ich trotzdem mal: was willst du denn jetzt eigentlich?
> Aus dem Signal 2 das Signal M1 machen, oder wie?
>
> Die anderen beiden Signale können ja einfach durch ein oder 2 RC-Glieder
> erzeugt werden...
>
>> Bin ich da mit meinem Ansatz auf dem richtigen Weg ?
> Das kommt auf das Ziel drauf an... :-/

Hallo Lothar,

entschuldige bitte meine undeutliche Ansage :)

Ich erzeuge das Signal M1 im Moment innerhalb des Scopes per 
mathematischer Funktion. Dies war sozusagen ein Proof of Conzept.

Mein Ziel ist es nun, die beiden Signale auf einem Testboard per 
diskreter Schaltung zu addieren.

Grüße und solche Sachen


Andi

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Noch eine Frage (nachdem wir schon wissen, was du willst):
Welche(s) Signal(e) hast du als Eingangswert zur Verfügung?

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo,

> Ich würde die Addition jetzt gerne mit diskreten Bauteilen lösen nur
> leider fehlt mir im Moment da noch jede tiefergehende Vorstellung von
> den Problemen bzw. Feinheiten beim lösen dieser Aufgabe.
darf es auch ein bißchen diskret sein? Dann empfehle ich einen schnellen 
OPV und schreibe auch gerne mehr dazu, wenn Du es nicht von vornherein 
ausschließt.


Gruß,
  Michael

Autor: Karl Knuschbah (radiocontrolled)
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Lothar schrieb:
>Noch eine Frage (nachdem wir schon wissen, was du willst):
>Welche(s) Signal(e) hast du als Eingangswert zur Verfügung?

Hallo Lothar danke für das Beschäftigen mit meinem Problem.

Die typischen Signalverläufe, Amplitudenhöhen und zeitlichen Anstiege 
sind im Screen unter Signal 1 bzw. Signal M2 ersichtlich. Die Signale 
werden über den Innenleiter eines Coaxkabels an mein System 
herangeführt. Aus der erwarteten Risetime des Signals M2 ergibt sich die 
Anforderung nach der Bandbreite um die 50 MHz. Beide Signalwege dürfen 
nicht "ohmisch" belastet werden. Hierbei handelt es sich zum einem um 
eine Meßbrücke und zum anderen um eine Spule.


Michael Lenz schrieb:
> Hallo,
>
>> Ich würde die Addition jetzt gerne mit diskreten Bauteilen lösen nur
>> leider fehlt mir im Moment da noch jede tiefergehende Vorstellung von
>> den Problemen bzw. Feinheiten beim lösen dieser Aufgabe.
> darf es auch ein bißchen diskret sein? Dann empfehle ich einen schnellen
> OPV und schreibe auch gerne mehr dazu, wenn Du es nicht von vornherein
> ausschließt.
>
>
> Gruß,
>   Michael

Hallo Michael,

in dieser Richtung laufen auch meine Überlegungen. Ich hätte jetzt 
einfach beide Signale über eine Addiererschaltung miteinander 
"verheiratet". Wenn ich jetzt aber z.B. bei Farnell

http://de.farnell.com/amplifiers-comparators

als einfache Bedingungen die Bandbreite von 50MHz angebe, werde ich 
dennoch von OPs erschlagen und weiss nicht welchen Baum aus dem ganzen 
Wald ich jetzt nehmen soll sozusagen.

Weiterhin fliesst noch folgendes in meine Überlegungen ein. Ziel soll ja 
sein, das Eingangssignal 2 exakt mit dem verheirateten Ausgangssignal M1 
nachzubilden. Hierfür muss ich ja vor der Addierstufe noch die beiden 
Signale in ihrer Amplitude anpassen.

Jetzt könnte ich entweder M2 verstärken oder 1 dämpfen. M2 zu verstärken 
ist imho schwieriger, da ich einen zusätzlichen breitbandigen Verstärker 
ins System einbringe was sich negativ aufs SNR auswirkt. Ich würde darum 
im Moment zu einem regelbaren Dämpfungsglied fuer Signal 1 tendieren 
(ca. 20dB Dämpfung).

Ein zusätzlicher Punkt bei der Auswahl des OPs ist sicherlich die untere 
Grenzfrequenz. Hier soll auch ein DC-Signal noch abgebildet werden. (Die 
Spule M2 würde dann gar nichts machen, das komplete Signal 2 würde dann 
über die Leitung 1 abgebildet werden.


In der Hoffnung es etwas klarer ausgedrückt zu haben,verbleibe ich

mit freundlichen Grüßen

AM ;)

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Lothar,

> in dieser Richtung laufen auch meine Überlegungen. Ich hätte jetzt
> einfach beide Signale über eine Addiererschaltung miteinander
> "verheiratet". Wenn ich jetzt aber z.B. bei Farnell
>
> http://de.farnell.com/amplifiers-comparators
>
> als einfache Bedingungen die Bandbreite von 50MHz angebe, werde ich
> dennoch von OPs erschlagen und weiss nicht welchen Baum aus dem ganzen
> Wald ich jetzt nehmen soll sozusagen.
Bei 50 MHz ist es noch nicht kritisch. Dafür gibt es noch viele OPV. 
Erst ab etwa 100MHz wird dann der steigende Ausgangswiderstand der OPV 
kritisch.

Bei den OPV mußt Du allerdings das 
Verstärkungs-Bandbreite-Produktbeachten. Bei einer Verstärkung von 2 
benötigst Du 100MHz Verstärkungs-Bandbreite-Produkt, bei einer 
Verstärkung von v=10 schon 500MHz Verstärkungs-Bandbreite-Produkt.

Außerdem solltest Du wissen, daß manche OPV erst ab einer Verstärkung 
von 2, 5, oder 10 ohne zu schwingen arbeiten. OPV, die auch bei v=1 
(oder weniger) nicht schwingen, heißen Unity Gain Stable.

Der Eingang des OPV wird mit 50 Ohm parallel, der Ausgang mit 50 Ohm in 
Serie beschaltet (Impedanzanpassung an Koaxkabel).

Beim Board mußt Du auf eine gute Massefläche, Entstörung mit 100nF und 
einem Linearregler achten.

Wenn Du Dich mit Current-Feedback-OPV nicht auskennst, nimm lieber einen 
Voltage-Feedback-OPV. Die verhalten sich wie im Lehrbuch. Wenn es doch 
ein Current-Feedback-OPV sein soll, schreib einfach.

Als OPV schau Dir mal den LMH6628 an. Er hat günstige 
Rauscheigenschaften und ist "Unity Gain Stable". Du solltest aber 
schauen, ob der Ausgangsstrom ausreicht. Das ist häufig noch ein 
wichtiges Kriterium.

http://www.national.com/pf/LM/LMH6628.html

> Weiterhin fliesst noch folgendes in meine Überlegungen ein. Ziel soll ja
> sein, das Eingangssignal 2 exakt mit dem verheirateten Ausgangssignal M1
> nachzubilden. Hierfür muss ich ja vor der Addierstufe noch die beiden
> Signale in ihrer Amplitude anpassen.
Dann eignet sich wahrscheinlich ein Variable Gain Amplifier. Das ist ein 
HF-Verstärker mit integriertem Abschwächer.

http://www.analog.com/en/amplifiers-and-comparator...



Gruß,
  Michael

Autor: Karl Knuschbah (radiocontrolled)
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Hallo Michael,

ich hatte Dir noch gar nicht fuer deinen Beitrag (und dem Rest 
natuerlich auch) gedankt. Das hole ich nun hiermit nach und sage Danke 
fuer die Hilfe. Ich konnte mein Addierschaltung zusammenbauen und mit im 
Moment an einem anderen Gesichtspunkt des Schaltungsproblems.

Grüße

RC

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Gerne. Freut mich, daß die Hinweise geholfen haben.

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