Hallo!
Da habe ich doch einen Schaltplan für einen Messverstärker mit Filter
gefunden. Siehe schematic.png. Ausgangssignal bei einem Puls am Eingang
soll so sein wie CH1 in out3_to_be.png. CH2 gibt's wenn man das noch
durch einen Komparator schickt. Okay, ich weiß nicht, wie groß und lang
der Eingangsimpuls war. Aber vermutlich klein und kurz.
Habe das Teil mit NGSPICE simuliert, Op Amps ganz basic (120 dB DC gain,
GBWP 10 MHz). Und das Signal bei Erregung mit einem puls von 1 us sieht
so aus wie in as_is.png. Viel höhere Frequenzen, viel weniger Dämpfung
und die Verstärkung ist ziemlich schwach.
Ich brauche so ein Signal wie in der Vorlage. Mindestens 100 mV für
mehrere Mikrosekunden. Mache ich bei der Simulation irgendwas falsch?
Lügt die App Note, aus der ich den Schaltplan habe? Alle Ideen,
Vorschläge und Hilfen sind willkommen!
Gruß und Dank
Howie
...und hier noch die SPICE-Datei:
coolcoker schrieb:> Sag doch mal um welche App Note es sich genau handelt.
Maxim AN2236 - URL habe ich nicht greifbar, lässt sich aber leicht
finden.
..steht aber auch nicht wirklich mehr drin.
Der erste OP ist doch laut App mit 10M und 4,7p zu beschalten?
Ich denke mal ohne Modelle der original vorgesehenen OPs wird es auch
mit der Simulation nix.
coolcoker schrieb:> Der erste OP ist doch laut App mit 10M und 4,7p zu beschalten?
Naja, ist er in meiner SPICE-Datei auch. Okay, aus dem 10 nF Cap am
Eingang habe ich 100 nF gemacht... Schau an, wenn ich ihn wieder auf 10
nF verkleinere, dann wird das Ausgangssignal glatter. Aber immer noch
sehr schwach und schwingt in beide Richtungen fast gleich stark
(schwach).
> Ich denke mal ohne Modelle der original vorgesehenen OPs wird es auch> mit der Simulation nix.
Naja, ich habe am Amp-Subcircuit die Eingangsimpdanz auf 10 GOhm erhöht.
Damit entspricht er etwa dem Datenblatt des MAX4477 (DC gain 120 dB,
GBWP 10 MHz). Okay, jetzt auch noch den Einganswiderstand auf 1000 GOhm
angepasst. Ändert aber nix. Plot? s.o.!
Die Schaltung am 1. OP kann so in der Simulation nicht gut
funktionieren. Rückkopplung rein über einen Widerstand und dann nur ein
Kondensator zu Eingang gibt keine Stabile Schaltung. Sehr viele OPs
werden da schwingen.
Beim ersten OP wird es vermutlich auf Details des OPs ankommen, also so
sachen wie die Eingangskapazität usw. Auch die parasitäre Kapazität
parallel zum 10 M Widerstand macht da einen großen Unterschied. Die 10 M
sind vermutlich eher nebensächlich.
>Mache ich bei der Simulation irgendwas falsch?
Wahrscheinlich hast du die Detektordiode falsch modelliert. Bei mir
macht die Schaltung jedenfalls genau, was sie soll.
Elena schrieb:>>Mache ich bei der Simulation irgendwas falsch?>> Wahrscheinlich hast du die Detektordiode falsch modelliert. Bei mir> macht die Schaltung jedenfalls genau, was sie soll.
Super! Vielen Dank für die Mühe! Kannst du mir noch einen Tipp geben,
wie ich es richtig machen könnte? Oder mir einfach deine SPICE-Datei
schicken / hier posten? Wenn sie noch existiert. Wäre mega-nett!!
>Super! Vielen Dank für die Mühe! Kannst du mir noch einen Tipp geben,>wie ich es richtig machen könnte?
Du mußt eben eine Stromquelle annehmen, die für einen kurzen Zeitraum
einen näherungsweise konstanten Strom in den Transimpedanzverstärker
fließen läßt. Ich habe hier ein Signal von 100000e angenommen, also
einen 1µA-Strompuls, der 16nsec lang fließt.
Desweiteren habe ich noch eine Detektorkapazität von 25pF angenommen, so
wie im Maxim-Link diskutiert. R8 ist auch noch Teil des Detektors. Bei
Silizium-Detektoren ist R8 sehr hoch und spielt eigentlich keine Rolle
für die Signalmodellierung.
Elena schrieb:> Du mußt eben eine Stromquelle annehmen, die für einen kurzen Zeitraum> einen näherungsweise konstanten Strom in den Transimpedanzverstärker> fließen läßt. Ich habe hier ein Signal von 100000e angenommen, also> einen 1µA-Strompuls, der 16nsec lang fließt.>> Desweiteren habe ich noch eine Detektorkapazität von 25pF angenommen, so> wie im Maxim-Link diskutiert. R8 ist auch noch Teil des Detektors. Bei> Silizium-Detektoren ist R8 sehr hoch und spielt eigentlich keine Rolle> für die Signalmodellierung.
Gestern (Fr) Abend habe ich noch die Spannungsquelle durch Widerstand,
Kapazität und Stromquelle parallel ersetzt. Strom von 1 µA bei
verschiedenen Pulszeiten. Kam aber auch nix brauchbares raus: Die
Signalform ist so ähnlich wie bei dir, aber das Signal ist mickrig. Bei
16 ns Pulsdauer max. 40 pV, bei 100 ns max. 400 pV. Ich habe unsere
beiden Schaltungen verglichen und nur noch zwei Unterschiede gefunden.
Du nimmst OPA353, ich einen idealisierten Op Amp mit 120 dB DC gain und
100 MHz GBWP. Ich glaube nicht dass es daran liegt. Ich habe schon
verschiedene Bandbreiten probiert, hat sich höchstens minimal
ausgewirkt. Der zweite Unterschied ist dein IG1, was ich wohl noch nicht
so richtig nachbaue. Was heißt "ein Signal von 100000e"? Über die
Textschnittstelle kann ich SPICE im wesentlichen einen Rechteckpuls
angeben. Deine GUI generiert doch bestimmt auch so eine Spezifikation
als Text. Kannst du sie mir bitte mal zeigen?!? Meine Aktuelle ist
folgende:
Helmut S. schrieb:> Zumindest hier musst du "MEG" schreiben und nicht M(illi).
[...]
Uh-oh... Das ist mir jetzt wirklich peinlich! Damit kriege ich jetzt 40
uV an IN0, 20 mV an OUT0, 70 mV an OUT1, 110 uV an OUT2 und 600 uV an
OUT3. Hmm... Andere solcher Vertipper habe ich aber noch nicht gefunden.
Wenn ich mir die Kurven ansehe, dann scheinen mir die letzten beiden
Stufen zu hochfrequente Filter zu sein.
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