HF Verstärker Gain:1dB

HP 1168A:

Bandbreite 10GHz, Input impedance 25kOhm//0.35pf (SE), Attenuation 
3,45:1, 8000$.

Richtig ...benötige diesen für Messzwecke!  Daher auch die genauen 0dB!
Und daher auch die große Bandbreite!

Einen Verstärker mit z.B. 15dB zu wählen und danach wieder zu dämfpen 
halte ich nicht für sehr sinnvoll!

Was würdest du mir dann empfehlen?

Ok .. diesen Fehler muss ich mir eingesehen!
Das war Unsinn was ich da vorher geschrieben habe!  Da hab ich 
kurzfristig selber nicht drüber nachgedacht... 50Ohm Eingangsimpedanz 
ist Plicht!!
Klar...

aber mein eigentliches Probelem ist ja das das ich keinen Verstärker für 
die Bandbreite mit dem Gain finde!?
Was empfehlt Ihr mir hier?

DC - 10GHz

nette Antwort ...Abdul K.!
Ich kann jetzt schlecht meine ganze Arbeit posten damit du die Güte 
davon bewerten kannst...  haha
Find das auch echt interessant wie oberflächlich du eine Aussage 
bewertest ohne das große ganze zu betrachen... naja... wenn du meinst du 
musst mich runter machen... bitteschön!
Das mit der Impedanz war mehr als falsch ..das hab ich zugeben ..basta!

Wenn du meine Text genau lesen würdest hättest du auch verstehen was ich 
will:

Linearität: Habe ich gesagt so linear wie möglich sprich  bestenfalls 
+/-2dB Abweichung über die komplette Bandbreite!
Da ich bisher gar nichts gefunden habe wäre ich auch mit was 
schlechterem zufrieden gewesen!

Kostenrahmen: Keine Angabe ->  spielt für meine Frage keine Rolle
Modul oder Bauelement:  SMT ..also Bauelement

Messpark: Was spielt denn das für die Frage für ne Rolle!?  Geh davon 
aus ich bin bestens ausgerüstet!


So Abdul K... jetzt hast du alle Infos die du gewollt hast.. auf deine 
hochkompetente Antwort bin ich ja schon jetzt gespannt!

Hallo Andi,

> nette Antwort ...Abdul K.!
nein, nett war die Antwort nicht. Der Ton war nicht in Ordnung, der 
Inhalt mußte aber unbedingt gesagt werden.

> Ich kann jetzt schlecht meine ganze Arbeit posten damit du die Güte
> davon bewerten kannst...  *haha*
Das ist deshalb so wichtig, weil hier im Forum viele Anfänger posten, 
auf deren Aussagen man sich nicht unbedingt verlassen kann. Oft ist man 
gut beraten, mit Hinblick auf die Anwendung falsche Vorstellungen der 
Fragesteller zu korrigieren, ehe eine gute Lösung erarbeitet werden 
kann.

> Wenn du meine Text genau lesen würdest hättest du auch verstehen was ich
> will:
Das sehe ich anders. Erst auf Nachfragen hast Du die benötigte 
Bandbreite mitgeteilt. Über die benötigte Leistung und die erforderliche 
Rauschzahl wissen wir allerdings immer noch nichts.

Da Du Deine Anwendung nicht genannt hast, bleibt bei den meisten Lesern 
auch wohl noch mindestens ein Restzweifel, ob Du tatsächlich eine 
Bandbreite von DC bis 10 GHz benötigst. Denn Anwendungen, bei denen DC 
genauso benötigt wird wie 10GHz sind eher selten.

Gewöhne Dir also bitte vernünftige Fragestellungen an. Alles andere 
bringt eh nichts.

Vielleicht wirst Du ja hier fündig:
http://www.minicircuits.com/products/amplifiers_wideband.html

Wenn Du nicht die gesamte Bandbreite benötigst, kannst Du evtl. einen 
Verstärker und einen Abschwächer kombinieren, so daß 0dB herauskommen.


Gruß,
  Michael

Die Aufgabe müsste sich einem modernen Bipolartransistor (ft > 15 GHz) 
in Basisschaltung problemlos (Voraussetzung: ein perfektes 
Stripline-Layout, ist nicht ganz trivial) problemlos lösen lassen. Bei 
so niedrigem Gain ist diese Bandbreite und Frequenzgang durchaus 
machbar.

Liste mal alle Bedingungen auf:

Frequenzbereich: DC - 10 GHz
Gain 1dB +/- 2dB (oder 0dB +/- 2dB ?)
Eingangs Impedanz 50 Ohm (VSWR = ? z.B. 2.0)
Ausgangs Impedanz 50 Ohm (VSWR = ? z.B. 2.0)
Maximaler Ausgangs-Pegel (-1dB Compression Point z.B. 15 dBm)
Rauschzahl? (NF = ?, z.B. 4.5dB)

Dann wäre der nächste Schritt einen geeignetejn Transistor zu finden.

Interessieren würde mich aber den Zweck dieses Verstärkers, ich kann mir 
nur zwei Dinge vorstellen:

Isolationsverstärker:
 => Entkopplung der Rückwirkung vom Ausgang auf den Eingang.

Übungsaufgabe:
 => für akademische Zwecke

Wenn du einen Verstärker brauchst, der gar nicht verstärkt, dann nimm 
doch einfach ein Stück Koax-Leitung und mach ein Gehäuse drum herum. 
Oder habe ich da jetzt etwas falsch verstanden?

@Johannes
>Oder habe ich da jetzt etwas falsch verstanden?

Ja, es gibt eine durchwegs sinvolle Anwendung:

>Isolationsverstärker:
> => Entkopplung der Rückwirkung vom Ausgang auf den Eingang.

Man müsste aber noch die Rauschzahlanforderungen kennen. Eventuell kommt 
ein Abschwächer vor dem Verstärker dann nicht in Frage.

besten Dank für die vielen Antworten:
Ich starte nochmal wie vorgeschlagen mit der Anwendung und einer 
Erklärung:
Ich möchte einen HF- Messkopf entwickeln / bzw. schauen ob dies mit 
"einfachen" Mitteln möglich ist.
Sprich: Die Varianten aktiv, passiv genauer unter die Lupe nehmen und 
über Versuche/ Simulationen herausfinden mit welchem ich die besten 
Resultate erziele. (Hier stehe ich derzeit am Anfang meiner Recherche)

Fakt ist: Für einen aktiven Verstärker brauche ich einen Amplfier der in 
der Frequenzbandbreite linear verstärkt und die sonstigen Anforderungen 
erfüllt die ich bereits beschrieben habe! Ich konnte allerdings bisher 
nirgens einen Amplifier finden der schon alleine diese "groben" 
Anforderungen erfüllen! (Daher habe ich hier nachgefragt)
Amplifier selber bauen wäre eine Möglichkeit... Meine Vermutung: Dies 
sprengt den zeitlichen Rahmen!?

Um das ganze noch abzurunden anbei ein Bild:

Dann äußere ich mich auch mal.
Den Bereich DC-10GHz mit einem einzigen Tastkopf abdecken zu wollen und 
das mit einer vertretbar guten Linearität über die komplette Bandbreite 
ist schlichtweg utopisch.
Viel cleverer ist es, für jede Anwendung den entsprechenden Tastkopf zu 
haben. Das reduziert nicht nur den Aufwand und damit die Kosten, sondern 
verspricht auch eine größere Auswahl an Schaltungskonzepten und 
Bauteilen. Zum Beispiel baue ich hier an einem Tastkopf mit minimalen 
Bauteilaufwand für den Einsatzbereich bis 500MHz (und ein wenig mehr):

Beitrag "Eigenbautastköpfe"

In diesem Thread findest du auch einige Datenblätter kommerzieller 
aktiver Tastköpfe mit Schaltplänen, bei denen mit FETs schon deutlicher 
Schaltungsaufwand betrieben wird.
Ich glaube dessen musst du dir erst einmal bewusst werden bzw. hätte man 
voraussetzen sollen können, wenn du schon an deiner Abschlussarbeit 
sitzt.

Man kann nicht einfach einen fertigen Baustein hernehmen und glauben 
damit einen Tastkopf für den Bereich DC-10GHz abdecken zu können.
Wenn dem so wäre könnten Hersteller wie Tektronix, Agilent, LeCroy und 
wie sie nicht alle heißen einpacken.

Vielleicht arbeitest du dich vorab erst noch einmal in die Thematik ein 
und formulierst anschließend deine Anforderung noch einmal neu. Die wird 
dann ganz anders aussehen.

branadic

Achja, im Übrigen zeigt dein Bild einen AC-Tastkopf, DC lässt sich nach 
diesem Prinzip nicht messen ;)
Dazu bedürfte es noch eines DC-Pfades vor dem Kondensator.

branadic

Hallo,

Tastköpfe bei mehr als 2GHz einzusetzen halte ich für wenig sinnvoll. 
Denn dann baut man sich eine Art Stub der die eigentliche Anpassung in 
der ganzen Schaltung stört/verändert.
Wenn man nur an z.B. dem Spektrum oder qualitativen Aussagen zu dem 
Signal interessiert ist tut es ein resisitiver Tastkopf sehr gut. Da 
braucht man keinen Verstärker im Tastkopf.
Und alles über die ~2GHz muss man dann sowieso mit geeigneten 
HF-Steckverbindern messen. Entweder mit Buchsen die einen integrierten 
Schalter haben, mit Widerständen/Kondensatoren, die man umlötet, oder 
einer entsprechenden Struktur die man mit (Micro)Probes kontaktieren 
kann.

Viele Grüße,
 Martin L.

Martin Laabs schrieb:
> Tastköpfe bei mehr als 2GHz einzusetzen halte ich für wenig sinnvoll

Mit dieser Aussage gehe ich nicht ganz d'accord. Schauen wir mal bei Tek 
rein (könnte auch jeder andere Hersteller sein, soll nur als Beispiel 
dienen), dann finden wir folgende Tastköpfe:

http://www.tek.com/products/accessories/

Oscilloscope Probe Type   Bandwidth

Active Voltage       750 MHz - 6 GHz
Current       DC - 2 GHz
Differential       1 MHz - 20 GHz
High Voltage       25 MHz - 1 GHz
Low Capacitance     3 GHz - 9 GHz
Optical       250 MHz - 1.25 GHz
Passive Voltage     15 MHz - 500 MHz

Tastköpfe sind für verschiedene Einsatzbereiche optimiert und das 
durchaus auch jenseits der 2GHz. Allerdings wird man keinen Tastkopf 
finden, mit dem sich alle Eigenschaften in einem Tastkopf vereinen 
lassen. Und schon gar keinen Tastkopf für DC - 10 GHz.

branadic

Hallo,

die Bandbreite kann man natürlich mit Tastköpfen erreichen. Das typische 
"Ich halt die Spitze auf die Leiterbahn" geht dann aber nicht mehr.
Entweder man hat einen speziellen Tastkopf der z.B. koaxial aufgebaut 
ist und hat auch entsprechende Messpunkte auf der Schaltung vorgesehen 
oder man verfälscht das Messergebnis so sehr, dass man nur noch 
qualitative Aussagen machen kann.

Viele Grüße,
 Martin L.

@Martin, branadic

Das so ein Tastkopf sinnvoll ist sehe ich schon auch so... daher werden 
diese ja auch angeboten!
Vorteil von so einem Tastkopf besteht darin das man sehr schnell nen 
Fehler auf nem Leiterkartenmodul finden kann! ...Für die Fehlersuche 
benötigt man natürlich dann auch nicht die Genauigkeit die die 
Hersteller einem bieten können!

Was natürlich machbar ist steht auf einem anderen Blatt geschrieben!
DC - 10GHz sind die Vorgaben die bestenfalls erfüllt werden sollen!
--> sehe ich genau so wie branadic ...muss nur schauen was bestenfalls 
rauszuholen ist!

>Das typische "Ich halt die Spitze auf die Leiterbahn" geht dann aber nicht mehr.
Die Spitze muss speziell designed werden... aber im prinzip geht es 
genau so!  Schau dir mal die differential Probe von Agilent an... die 
funktioniert genau so!


Einige von euch würden weg von der aktiven Variante hin zur passiven 
gehen!
(da ist die Anpassung doch noch schwerer wie bei der aktiven Variante!?)
Zudem sind ALLE hochfrequenten angebotenen Probes aktiv! (siehe liste 
von branadic)

Die Frage ist, verfügst du über die notwendigen Fertigkeiten einen 
solchen Tastkopf von Grund auf selbst zu entwickeln, was ich anzweifeln 
würde. Nichts gegen dich persönlich, aber ganz offensichtlich bist du 
dir dem Aufwand gar nicht bewusst.

Andi schrieb:
> Kostenrahmen: Keine Angabe ->  spielt für meine Frage keine Rolle
> Modul oder Bauelement:  SMT ..also Bauelement

Wenn der Kostenrahmen keine Rolle spielt, warum legst du dir dann nicht 
einfach einen Tastkopf wie den P7513A zu und betreibst Reverse 
Engineering. Dann sein aber bitte auch so gut und dokumentiere das für 
die Öffentlichkeit in Form eines Schaltplanes, schließlich ist es immer 
ein Geben und ein Nehmen.
Im schlimmsten Fall wirst du feststellen, dass Tektronix bei diesen 
Tastköpfen analoge ASICs verwendet, mit Glück findest du stattdessen 
kommerziell erhältliche FETs und einige Bipolartransistoren, 
möglicherweise finden sich aber auch Gain Blocks. Kommerzielle Bausteine 
in Form von OPVs sind mir für diesen Frequenzbereich zumindest nicht 
bekannt.

branadic

Der Aufwand ist mir sehr wohl bewusst... die genannten Bedenken kamen 
mir schon alle vorher! Wie gesagt: Ziel ist es nicht die genannten 
Anforderungen zu erfüllen sondern aufzuzeigen wie man am besten dort hin 
kommt! Bei Agilent / Tektronik arbeiten ganze Entwicklungsteams daran 
eine solche Probe zu entwicklen.. es wäre naiv zu behaupten dies im 
Rahmen einer Abschlussarbeit auch hinzubekommen! (Hab ich auch zu keinem 
Zeitpunkt behauptet)

Kostenrahmen... diesen Satz habe ich nur gebracht damit mir hier mal 
überhaupt jemand einen Link zu einem derartigen auf dem Markt 
verfügbaren Amplf. schickt!  Kam aber nichts...

Hallo,

der Hinweis auf Hittite kam sehr wohl. Und die haben auch Verstärker von 
DC bis 10GHz. Allerding nicht mit 1dB Verstärkung weil das eher niemand 
kaufen würde.
Der Gain-Block ist aber IMHO nur als Chip verfügbar. Du musst Dich also 
drum kümmern ein Stubstrat zu erstellen auf den Du den Chip bonden 
kannst. Kleinststückzahlen sind dafür bei Hittite kein Problem - auch 
bei Chips nicht.

Viele Grüße,
 Martin L.

Abdul K. schrieb:
> Wenn ich das alles so lese, hmm. Kann es sein, das hier schlicht 1db
> Gain mit 1dB gain compression verwechselt wurde?

Nein, was er wirklich sucht ist ein Baustein um einen Impedanzwandler 
aufzubauen, daher meint er höchstwahrscheinlich Gain=1, so meine 
Vermutung.
Und dazu sollte er sich erst mal einen FET schnappen, einen Sourcefolger 
aufbauen und anschließend einen Verstärker aus Biploartransistoren, so 
wie es die Jungs von Tek bisher auch praktiziert haben.
Schade das es zu den heutigen Tastköpfen keine Schaltpläne mehr gibt, da 
könnte man sich sicher einiges abschauen. Grundsätzlich dürfte sich aber 
am Schaltungskonzept nicht so viel geändert haben.

branadic

@brandic

Genau... das suche ich!
Besten Dank für den Tipp...

Abdul K. schrieb:
> Aber der Ton war ja gerade überdeutlich zu hören.
> Daher steige ich aus.

Ich hoffe das bezog sich nicht auf meinen Beitrag!?

Aber du hast natürlich recht, einfach ist ganz was anderes. Um so mehr 
glaube ich, dass sich der TE noch nicht ausreichend mit der Thematik 
beschäftigt hat.
Ich denke bevor man die zweistelligen Gigahertze anvisiert sollte man es 
erst einmal mit einem aktiven Tastkopf von DC bis 1GHz versuchen. Man 
stellt ganz schnell fest, dass das schon eine ziemlich anspruchsvolle 
Herausforderung ist.
Erst danach kann man sich ergeizigere Ziele stecken.

branadic

Abdul K. schrieb:
> Völlig irrsinnig sich mit Boliden wie Agilent anzulegen.

Naja, so krass würd ich das jetzt auch nicht ausdrücken wollen, aber 
"die Großen" haben einen Vorteil, nämlich das sie Großteile nicht 
diskret aufbauen, sondern in ein IC bannen.
Um nur mal ein solches Beispiel zu nennen sein auf das Datenblatt des 
P6204 verwiesen:

http://www2.tek.com/cmsreplive/marep/9197/070694903_2008.10.02.15.28.32_9197_EN.pdf

auf dem es auf Seite 7-5 heißt "U1 - Simplified IC Circuit". Man sieht 
dann recht schön einige Transen, Dioden und Widerstände. Im Bereich 
jenseits der 1GHz wird man es kaum anders handhaben. Schwer vorstellbar, 
dass man hier auf kommerziell erhältliche integrierte Schaltungen 
zurückgreift.

Das erklärt wahrscheinlich auch, warum es zu den heutigen Manuals kaum 
noch Schaltpläne gibt, einfach aus der Tatsache heraus dass eh analoge 
ASICs zum Einsatz kommen.

branadic