Hallo liebe Forengemeinde, ich suche euren Rat und Expertise. Ich bin gerade am Anfang meiner Diplomphase und es geht eher schleppend voran. Viele Ideen die ich hatte sind möglicherweise nicht umsetzbar und das frustriert natürlich. Aber von vorne: Meine ersten Aufgaben bestehen darin, ein Messsystem zu entwickeln, was im Bereich von 65 MHz Phasendifferenz und Hüllkurveninformationen messen kann. Ich habe eine Störsignalquelle, die mir in meine Messobjekte Spannung induziert. Bisher ist die Größenordnung dieser Spannung noch unbekannt, es kann sich also je nachdem um einige Mikrovolt bis hin zu 10 V handeln (schon mal eine Schwierigkeit). Als ungewollte „Antenne“ dient eine koaxiale Struktur, wobei der Innenleiter länger ist als der Außenleiter und somit eine Phasendifferenz zwischen den induzierten Spannungen von Innen- und Außenleiter zu erwarten ist. Meine bisherigen konzeptionellen Überlegungen waren so, dass ich praktisch zwei Messpfade habe. Einen, der mir aus der 65 MHz Sinusschwingung eine proportionale Gleichspannung/Hüllkurve zaubert, mit der ich dann zur weiteren Verarbeitung eine Laserdiode ansteuern kann, die wiederum dann die Information per Glasfaser an die Außenwelt trägt. Wie und warum dies geschieht, sei erstmal egal. Ich habe mich heute lange mit aktiven Gleichrichterschaltungen beschäftigt, kriege aber langsam die Befürchtung, dass egal wie ich meine Schaltung simuliere (ob mit oder ohne Dioden, gibt ja viele verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten), in diesem Frequenzbereich eine derartige Gleichrichtung unmöglich erscheint. Nun gut, ein Problem meiner Unerfahrenheit und Jugend ist es sicherlich, nicht OPV-Kataloge auswendig zu können. Eine meine Hoffnung ist zum Beispiel, das hier irgendjemand mit seiner jahrelangen Erfahrung sagt: „Hey Junge, nimm doch einfach von ABC den XYZ123 Baustein, der passt für deine Zwecke hervorragend“. Bisher habe ich noch keinen OPV gefunden der für diesen Frequenzbereich ausgelegt ist und wenn doch, dann sind es Video-OPVs/Buffer, die eine feste Verstärkung schon integriert haben. Gibt’s vielleicht irgendeine „magische“ Datenbank, wo man alle gewünschten Parameter eines IC’s eingibt und am Ende gibt’s nen paar Vorschläge? Das wäre traumhaft! Das ähnliche Spiel für die Phasendifferenzmessung. Ich dachte zuerst blauäugig, dass ich einfach einen Komparator pro Signal nehme, mir daraus nen schönes digitales Rechtecksignal bastle. Aber wie eben eine Simulation im 65 MHz Bereich eines LT1720 mit 4ns Schaltzeit zeigte, kommt am Ausgang keine Rechtecke mehr raus…hm! Mit den Rechtecksignalen wollte ich dann auf einen Phasendetektorbaustein a la MC12040 bzw. die Onsemi Derivate MCH12140/MCK12140 gehen, der mir nach Subtraktion und integrieren / tiefpassen eine zur Phasendifferenz proportionale Spannung ausgibt. Andererseits gibt’s unter dem Thema Phasendifferenzmessung hier ja unzählige Threads, wo andere halt sagen, dass so was mit Kanonen auf Spatzen geschossen ist und ein Vier–Quadrantenmultiplizierer oder was auch immer besser ist. Hm, viele Lösungen für ein Problem, die Frage ist natürlich, ob so was auch im 65MHz Bereich funktioniert. Ach ja: Die Auflösung der Phasendifferenz muss gar nicht mal so hoch sein. Es ist vollkommen ausreichend, wenn ich sagen kann, dass die Auflösung 5° bis 10° beträgt. Meine große Angst ist, dass ich meine Störsignale runtermischen muss, um sie vernünftig verarbeiten zu können. Sich noch mit Mischern zu beschäftigen und möglicherweise eine Eigenkreation zu entwickeln scheint mir mein Thema noch weiter aufzublähen. Vielen Dank erstmal an alle die bis hierein gelesen haben. Falls der eine den einen oder anderen Tipp oder tröstende Worte übrig hätte, wäre ich sehr sehr dankbar. Liebe Grüße, Tim PS: Wusste jetzt nicht, ob das Thema bei HF oder Analoge Elektronik am Besten passt. Bei Bedarf bitte verschieben!
Bei 65MHz nimmt man eigentlich keine OpAms mehr. Als Amplituden- & Phasendetektor wuerde ich den AD8302 empfehlen. Dann ist schon viel gemacht. Alternativ kann man einen Mixer, wie den AD8343 oder aehnlich, verwenden. Oder vielleicht besser, dern AD8346, der kann gleich Quadratur.
Hallo Tim, aktive Gleichrichter können das bei dieser Frequenz kaum schaffen, wenn das Signal sehr klein ist, weil das eine riesige Verstärkung bedeuten würde, wenn man das ins Verhältnis zur Diodenflußspannung einer gerade öffnenden Schottkydiode von rund 0,4V (je nach Strom) setzt. Ich denke ein HF Tastkopf ist, was dir helfen würde. So etwas, wie das hier: http://www.qrpproject.de/Media/pdf/TastkopfManual.pdf Google mal ein bißchen. Wenn das Signal wirklich im µV Bereich liegt, dürfte es sinnvoll sein, es erst einmal kräftig anzuheben. Dafür gibt es durchaus Möglichkeiten mit OPamp bei 65MHz. Kai Klaas
Weshalb das Signal anheben wenn der Logamp es noch detektieren kann. Und falls man es anheben will, dann mit etwas anderem, zB einem VGA, oder einer Transistorstufe. Die OpAmps sind allesamt Rauschschwarten in diesem Gebiet.
Hallo mal wieder, ich habe mir die Idee von hacky genauer angeschaut, danke dafür. Das Datenblatt des AD8302 habe ich halbwegs gründlich überflogen und den vierseitigen Artikel über den Baustein im Analog Dialogue 35-05 (2001) genau gelesen. So auf den ersten Blick erscheint mir der Baustein zumindest für Phasendifferenzmessung von zwei induzierten Signalen äußerst geeignet. Der ansteigende Phasenfehler von -6° bis 10° bei 0° und 180° scheint mir vernachlässigbar, da meine gewünschte Auflösung bei rund 5-10° selbst liegt, also sehr ungenau. Es geht mir ja vor allen darum, einen Eindruck zu bekommen, in welchen Größenordnungen die Phasendifferenzen zwischen den induzierten Signalen in den verschiedenen Teilen meines Untersuchungsobjekts liegen. Mir ist zwar noch nicht ganz klar, wie genau man feststellt, welche Phasenoutputspannung zur welchen Phasendifferenz gehört. Wenn man sich mal im Datenblatt des AD8302 (Rev.A) das Diagramm TPC 25 und folgende anschaut, erkennt man für eine Spannung ja min. zwei gleiche Werte. Beispielsweise 800mV für -100° und 100°. Eventuell kann man das in der Messauswertung – die wahrscheinlich nach langer Signalkette in MATLAB endet – durch die Richtung der Phasendifferenzänderung erfolgen. Vielleicht hat der eine oder andere schon Lösungen oder Ideen dazu? Was anscheinend mit den Baustein nicht geht, ist Pegelmessung, da er ja nur den relativen (!) Levelunterschied von Input A und B misst und als „Quasi“-DC ausgibt. Das nützt mir dahingehend wenig, da ich keine Referenzspannung anschließen kann, da mir ja sonst wieder die Phaseninformation fehlt. Ich denke aber, mit einen extra Log-Amp oder RMS-to-DC Converter aus der 8000er Reihe von Analog Devices weiterzukommen. Irgendwelche konkreten Empfehlungen dahingehend? Mein mich interessierender Frequenzbereich ist halt sehr begrenzt und unter 100 MHz (da scheint der AD8302 in vielen Bereichen auch recht linear zu sein und stabil, sehr gut), aber es gibt noch keine Aussagen über die Quantitäten der induzierten Spannungen. Ich glaube auf ADI-Website einen Log-Amp mit 100dB Eingangsbereich gesehen zu haben, das klingt auf jeden Fall sehr interessant. Vielen Dank im voraus für Ideen und Hinweise! Liebe Grüße, Tim
Der AD8302 ist schon ein guter Teil eines Netzwerkanalyzers. Das anregende Signal gibt man auf den PortA, das zu messende Signal auf den PortB. Das Amplitudenverhaeltnis, das man bekommet, bedeutet Amplitudenschwankungen der Quelle fliegen schon raus. Irgend ein Referenzsignal muss man ja haben, sonst hat man auch keine Phase.
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