Moin zusammen, meine HF kenntnisse sind leider etwas eingrostet. Habe gerade folgendes Problem, und zwar will ich einen Signalverstärker mit möglichst hoher Bandbreite bauen. Als Verstärker kommt der AD8000 von Analog devices zum Einsatz. Das Signal soll am Ende an einem Oszi dargestellt werden. Dazu geht der Ausgang des OPV´s an einen SMA stecker (wegen platzmangels ein SMA) und über einen adapter auf BNC. Das Angeschlossene Kabel hat ca 2-3 Meter länge. So wie ich das im Datenblatt des OPVs interprtiere soll ich einen 50 ohm widerstand zwischen OPV ausgang und Stecker schalten. Das ist mir so weit noch einigermassen klar. Für mich ist die Spannende Frage dabei, muss ich auch dafür sorgen, dass die Leiterbahn einen Wellenwiderstand von 50 ohm hat ? Die leiterbahn von OPV bis Stecker ist ca 2-3 CM lang. Kommt der 50 ohm widerstand am besten nah an den Stecker oder nah an den OPV? Es sollten eigentlich ein Frequenz von 20Mhz das Ziel sein, aber es wäre auch mehr sehr willkommen. Wobei ich glaube das 20 Mhz für den SMA stecker schon ein Problem sein könnten. Wenn ich die 20 Mhz nehme komme ich auf ne Wellenlänge von 15 Meter, und das ganze ist unkritisch, würde aber gerne das maximum rausholen. Könnt ihr einen Hersteller für SMA Buchse, plus Kabel und adpter auf BNC (ich weiss auch BNC ist kein geiler HF Stecker) Empfehlen ? Vielen Danke !
am besten du frischt hier mal auf, habe ich auch gerade http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0301036.htm http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0212261.htm
hans Kopf schrieb: > Für mich ist die Spannende Frage dabei, > muss ich auch dafür sorgen, dass die Leiterbahn einen Wellenwiderstand > von 50 ohm hat ? Die leiterbahn von OPV bis Stecker ist ca 2-3 CM lang. > Kommt der 50 ohm widerstand am besten nah an den Stecker oder nah an den > OPV? Die Leiterbahn sollte so wenig wie möglich parasitäre Kapazität als auch Induktivität aufweisen, also kurz sein. Der Abschlusswiderstand sollte so nah wie möglich am Eingang des Spannungsmessers(OPV Einganges ) liegen. Optimal lötest du beide direkt auf den Stecker bzw. das Kabel direkt an, unabhängig vom übrigen Design. Aber das sollte bei 20 Mhz unnötig sein.
Der Widerstand soll im prinzip möglichst nahe an den Verstärkerausgang, damit wird der (sehr niederohmige) Ausgang an die 50 Ohm Leitungsimpedanz angepasst. Solange das Leitungsstück zwischen OPV-Ausgang und Widerstand aber sehr kurz (<1/20) gegenüber der Wellenlänge ist, brauchst Du Dir aber weder wegen der Leitungslänge noch wegen der Impedanz den Kopf zerbrechen. Also mit SMA brauchst Du Dir bei 20 MHz keine Sorgen machen. Das geht potentiell bis über 20 GHz (Giga, nicht Mega). Je nach Geschick bein Layout und dem genauen Übergang (egde launch ist besser als vertikal) sind realistisch zumindest >1 GHz auch wenn man alles falsch macht :-) BNC geht je nach Design bis zu ca. 2 GHz.
hans Kopf schrieb: > Es sollten eigentlich ein Frequenz von 20Mhz das Ziel sein, Wenn es weiter nix ist.. locker. Mit dem AD8000 kann man Verstärker bis weit über 1 GHz aufbauen, lediglich bei der Gegenkopplung muß man aufpassen. Wird die zu hochohmig, dann gibt es irgendwo um und bei 1 GHz ne Resonanzüberhöhung. Und den Widerstand direkt am Ausgang (nach meinem Gefühl reichen 22 Ohm meist aus) braucht es, weil sonst der Verstärker zusammen mit dem angeschlossenen Kabel einen Laufzeit-Oszillator darstellt. Ach ja, bei 20 MHz brauchst du auf ein wellenwiderstandsgerechtes Layout noch nicht zu achten. Das fängt erst bei einigen hundert MHz so langsam an. Aber auf kurze Leitungslängen und eine saubere flächige Masse solltest du achten. Und: SMA finde ich gut. Die LP-Buchsen sind besser als das, was es für BNC gibt. W.S.
> Könnt ihr einen Hersteller für SMA Buchse, plus Kabel und adpter auf BNC (ich weiss auch BNC ist kein geiler HF Stecker) Empfehlen ? Mir fallen spontan diese beiden Hersteller ein. http://www.rosenberger.de/de/index.php http://www.hubersuhner.de/co-de-tk/de/products/hs-p.htm
Bis ca 1GHz ist BNC kein Problem, solange du es nicht an einen vektoriellen Netzwerkanalyzer verwenden möchtest. SMA Buchsen sind bis weit in den Mikrowellenbereich spezifiziert, man muss aber darauf achten, das man SMA Buchsen renomierter Hersteller, wie Rosenberger usw. verwendet. Bei SMA Buchsen , welche ich von Reichelt bezogen habe, musste ich schon mal feststellen, das sie bei 2GHz nur noch eine Rückflussdämpfung von 3db hatten, somit also unbrauchbar waren. Zu Leiterbahnbreite kann ich folgendes sagen. Bis 200 MHz sicherlich unkritisch, darüber sollte man allmählich über Mikrostripline nachdenken. Das sind Leiterbahnen bestimmter Breite, die links und rechts genügend Abstand zum Rest der Welt haben, und auf der Unterseite der Platine vollständige Massefläche haben. Bei FR4 Material ( Epsylon ca 4,7 ) Materialdicke 1,6mm und 0,035um Kupferdicke kommen etwa 2,8mm Leiterbahnbreite für 50 Ohm Wellenwiderstand raus. Bei dieser Leiterbahnbreite ist die genaue Breite noch recht unkritisch. 2,5mm oder 3mm funktionieren auch noch. Ab ca 2GHz sollte man aber kein FR4 Material mehr nehmen, sondern HF taugliches Material, weil die dielektrischen Verluste sonst zu hoch werden. Hier müssen die Leiterbahnbreiten neu berechnet werden, da das Epsylon niedriger ist. Auch werden dann gerne dünner Leiterplatten genommen. ( 0,8mm oder gar 0,5mm ). Aber bei 20MHz ist das alles noch vollkommen unkritisch. Das kann man fast wie Gleichstrom behandeln. Ralph Berres
Was wäre denn hier als günstiges HF taugliches Platinenmaterial, beispielsweise für eine 2,4GHz Anwedung zu empfehlen?
Andreas schrieb: > Was wäre denn hier als günstiges HF taugliches Platinenmaterial, > beispielsweise für eine 2,4GHz Anwedung zu empfehlen? Günstig ist relativ ;) Rogers Substrate wären eine Möglichkeit, z.B. Rogers 4003, aber natürlich deutlich teurer als FR4. Weiß auch gar nicht, wie gut man da als Privatmensch drankommt. Bei FR4 sind ja nicht nur die Verluste das Problem, sondern auch die großen Unterschiede des Dielektrikums. Das EpsilonR variiert nicht nur von Hersteller zu Hersteller von knapp unter 4 bis knapp unter 5, sondern auch auf ein und der selben Platine. Wenn man eine möglichst exakte 50 Ohm-Leiterbahn haben möchte, steht man dann u.U. dumm da. HF-Substrate sind deutlich verlustärmer, haben kleinere Toleranzen und verhalten sich wesentlich homogener, was das EpsilonR innerhalb des Materials angeht.
Gibts dazu Literatur die so ein Thema behandelt? Ich habe bei elektropraxis mal von einer Art Thermoplat gelesen, was mit dem Rogers Material vergleichbar war, aber nur die Hälfte gekostet hat, finde den Artikel aber momentan nicht.
Andreas schrieb: > Ich habe bei elektropraxis mal von einer Art Thermoplat gelesen, was mit > > dem Rogers Material vergleichbar war, aber nur die Hälfte gekostet hat, > > finde den Artikel aber momentan nicht. Das von dir angesprochene Material kenne ich nicht. Man sollte bei der Auswahl des materials aber auch darauf achten, das man als Hobbyist es auch noch vernünftig verarbeiten kann, sprich etwa die gleichen mechanischen Eigenschaften wie FR4 hat. Es nützt einen nämlich nichts, wenn man z.B. butterweiches Trägermaterial hat, welches sich weder vernünftig schneiden, noch bohren läßt. Das Roger Material $003 scheint mir da noch am geeignesten zu sein. Diese HF Materialien sind aber ohne Fotoschicht. Man kann sich aber bei der Fa Bungart die Platten Fotobeschichten lassen. Das lohnt aber nur bei großen Platten, weil bis zu einer gewissen Größe der Beschichtungspreis unabhängig von der Platinenfläche ist. ( ich meine so um 50cm *50cm ) Der Preis ist garnicht mal so extrem teuer. Eventuell auf Vorrat kaufen oder sich mit Mitstreitern teilen. Die Qualität der Beschichtung wird meines Wissens für ein jahr garantiert, hält aber wesentlich länger. Ralph Berres
Wee kritisch 2.4 GHz ist, haengt auch von der Laenge der Leiterbahn ab. Bis zu etlichen cm kann da FR-4 durchaus funktionieren, bevor die Verluste zu schlim werden. Ich hab z.B. ein Reflektometer gebaut, bei dem die effektive Bandbreite ebenfalls ueber 2 GHz ist, die Leiterplatte ist dabei ganz einfach aus FR-4. Natuerlich hat FR-4 groessere Toleranzen bei dert Dielektrizitaetskonstant und ist auch nicht so homogen wie z.B. Rogers, aber das ist bei zweilagigen Platinen (mit Leiterbahnbreiten von fast 3mm fuer 50-Ohm Impedanz bei Dicke 1.6mm, oder 1.5mm bei 0.8mm Dicke) nicht merkbar, weil das Faserdurchmesser und Faserabstand deutlich kleiner sind als die Leiterbahnbreite - in dem Massstab sieht also alles sehr homogen aus. Und sogar 10% Toleranz bei der Impedanz bedeutet nur 5% Reflexion. Ich zweifle, dass in irgendeinem 2.4 GHz Router o.ae. Rogers verbaut ist - das waere viel zu teuer - und trotzdem funktionieren die alle.
Gemeint habe ich folgendes Material: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/leiterplatten/articles/275021/ Allerdings habe ich keine Preise dazu finden können.
Andreas schrieb: > Gemeint habe ich folgendes Material: > http://www.elektronikpraxis.vogel.de/leiterplatten... > > Allerdings habe ich keine Preise dazu finden können. Notfalls mal bei der beteiligten Firma anfragen? Link steht unten drunter. Das sieht mir aber eher nach noch laufender Forschung als nach marktreifem Produkt aus.
Als etwas preiswertere Alternative zu Rogers 4003 oder 4350 kann man auch Nelco 4000-13 SI ins Auge fassen (Achtung, es gibt auch 4000-13 ohne "SI", das meine ich aber nicht). Ca. 3x geringere dielektrische Verluste als FR-4 und wesentlich besser kontrollierte Dielektrizitätskonstante (die auch wenig ueber die Frequenz variiert).
Hast du für das 4000-13 SI einen Link mit einem Angebot, kann bei RS oder Farnell nichts finden. Also ich fertige meine Prototypen nach diesem Prinzip: http://www.gerold-online.de/cms/uc-projekte/platinen-herstellen.html Das müsste dann auch mit dem Nelco Material gehen. Also es sollte dann über eine Fotoschicht verfügen, oder muss ich noch andere Sachen beachten? Am Ende soll eine kleine (50x25mm) Bluetooth Platine (inkl. Print-Antenne) rauskommen, große Ausdehnungen, bzw. oder lange Leiterbahnen sind also nicht zu erwarten, ist die Frage in wie weit die dielektrischen Verluste wahrnehm- bzw. messbar sind.
Fuer die Leiterplattengroesse und angesichts der Fertigungstoleranzen, die Du beim Selberaetzen ohnehin hast, wuerde ich einfach Wald-und-Wiesen-FR-4 verwenden. Alles andere macht's nur teurer und komplizierter ohne wirklichen Nutzen.
Wo ist denn das Nelco 4000-13 SI erhältlich? Kann nix finden. ;(
Andreas schrieb: > Wo ist denn das Nelco 4000-13 SI erhältlich? Kann nix finden. ;( Das haben seinerzeit immer die Leiterplattenfertiger besorgt (und das war während meiner Zeit in den USA) - selber geätzt habe ich damit nie.
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