Hallo,
ich habe eine Anwendung bei der die Leitungskapazität etwa 200pf
beträgt.
Diese möchte ich möglichst kompensieren.
Im Falle einer Spannungsquelle mit resistiver Last und Leitungskapazität
am Ausgang ist dies relativ einfach über den komplexen Spannungsteiler
möglich.
http://www.physik-schule.de/download/pdf/Physik/ELEK_1_Grundschaltungen.pdf
Wie sieht es nun jedoch aus wenn ich statt einer Spannungs- eine
Stromquelle habe?
Benötige ich dann zur Kompensation zwingend eine negative Impedanz?
Oder gibt es eine einfachere Lösung.
Es geht im Moment auch nur um prinzipielle Überlegungen, das ist das
Problem...
Ich hab eine Schaltung die bestimmte Ströme in einer bestimmten Abfolge
erwartet.
Dazu möchte ich eben verschiedene Ströme in der erwarteten Abfolge
schalten.
Die Leitungskapazität bewirkt nun jedoch, dass die Flanken nicht steil
genug sind.
Diesen Effekt versuche ich möglichst zu kompensieren.
Das ganze ist Teil einer Projektarbeit an der FH.
ich würde am Leitungsausgang sehr niederohmig abschließen, vielleicht
den Eingang eines Stromspiegels. Vielleicht auch im Stichwort
Strom-Spannungs-Wandler. Wenn auf der Leitung keine Spannungsänderungen
sind, sondern nur Stromänderungen, spielt die Kapazität keine Rolle
mehr.
Es gibt aber auch die Leitungsinduktivität. Wenn Du es genau nehmen
willst, mußt Du die Leitung ausgangsseitig mit einem (ohmschen)
Widerstandswert belasten, der dem "Wellenwiderstand" der Leitung
entspricht. Das sind meist 50 Ohm (Koaxialkabel) bis 200 Ohm (Flachkabel
mit viel Abstand).
Hast Du Klemmstellen oder Knicke in der Leitung, sollte die Leitung,
wenn sie vom Eingang in Deinen Signalgenerator hineinschaut, ebenfalls
einen Widerstand (Größe Wellenwid) sehen (nach Masse).
In der Literatur ist das meist gut beschrieben. Suche einmal in der
Bibliothek nach "Wellenwiderstand".
"Werkstattantworten" nach Gefühl kann es nur geben, wenn Du ein paar
Angaben zu Frequenz, Flankensteilheit, Spannung, Strom, Leitungstyp und
Länge machst.
>ich würde am Leitungsausgang sehr niederohmig abschließen,
Genau, am besten vielleicht mit einem Transimpedanzverstärker, die ja
einen 0R Eingang haben. Wenn der TIA in der Gegenkopplung sauber
kompensiert ist, kommt er mit 200pF-Kabelkapazität genauso gut klar, als
ob da ein Detektordiode mit 200pF Sperrschichtkapazität wäre.
Ähnliches Problem hatte ich mit ener Anbindung einer Photodiode an einen
TIA. Gelösst wurde es indem der Eingang zum TIA über einen
Spanunngsfolger-Opamp mit größerer GBW der "Schirm" des Kabels, sprich
Anode der Photodiode, getrieben wurde. Der TIA sieht dann nur noch die
seine eigene Eingangskapzität und die Eingangskapazität des
Spannungsfolgers-OPamp, statt Kapazität des Koax-Kabels + Photodiode.
Im Attachment ist U1 der TIA, U3 der Spannungsfolger-Opamp und links die
beiden Photodioden.
Gruß Hagen
korrekt, aber man spannt Si-Photodioden ja nur vor um deren Kapazität zu
reduzieren, was sich mit dem Bootstrap ja erledigt. Weiterer Vorteil ist
der geringere Einfluß des Dunkelstromes, da ja ohne Vorspannung
gearbeitet wird. Nachteil ist das Rauschen das schwieriger in den Griff
zu bekommen ist. Da bei meiner Schaltung zwei Photodioden antiparellel
geschaltet sind würde man unter normalen Umständen die beiden
Photodioden nur vorspannen können wenn man die eine Photodiode gegen V+
und die andere gegen V-/GND legen wird, also in Reihe zwischen V+ und V-
mit Mittelabgriff an den TIA. Bei mir ist es halt so das ich mit den
antiparellen Photodioden arbeiten muß (diff. DC-Lichtunterdückung) und
zudem noch zum Optikboard per 10cm Koax Kabel anbinden muß.
Leider habe ich meine Messreihen mit dem aktuellen Aufbau noch nicht
ganz fertig gestellt, sonst könnte ich dazu noch mehr schreiben.
Gruß Hagen
>Diese Schaltungen funktionieren recht gut, haben aber die>(prinzipbedingte) Einschränkung, dass man die Photodiode nicht>vorspannen kann.
Nachteilig ist das höhere Verstärkerrauschen und die Tatsache, daß die
Abschirmung des Kabels keine Störungen mehr direkt nach Masse ableiten
kann. Für Frequenzen jenseits der Bandbreite des OPamps ist die
Abschirmung nicht länger existent, was natürlich katastrophale
Auswirkungen haben kann (Handystrahlung, ESD, etc.).
Diese Bootstrapschaltungen sind eher ein Ding der Vergangenheit und
bestehen kaum die heutigen CE-Tests.
Kai Klaas schrieb:>>Diese Schaltungen funktionieren recht gut, haben aber die>>(prinzipbedingte) Einschränkung, dass man die Photodiode nicht>>vorspannen kann.>> Nachteilig ist das höhere Verstärkerrauschen und die Tatsache, daß die> Abschirmung des Kabels keine Störungen mehr direkt nach Masse ableiten> kann. Für Frequenzen jenseits der Bandbreite des OPamps ist die> Abschirmung nicht länger existent, was natürlich katastrophale> Auswirkungen haben kann (Handystrahlung, ESD, etc.).>> Diese Bootstrapschaltungen sind eher ein Ding der Vergangenheit und> bestehen kaum die heutigen CE-Tests.
Hm, und was wäre mit doppelter Schirmung ?
Bei mir geht es, auf Grund der Kürze des Koax Kabels, nicht so sehr um
ESD, aber bischen verunsichert bin ich nun doch.
Gruß Hagen
>Hm, und was wäre mit doppelter Schirmung ?
Wenn die in genügend weitem Abstand zur Schaltung erfolgt, ist das kein
Problem. Aber mit einer doppelt abgeschirmten Koaxleitung steigt wieder
die Schwingneigung.
