Forum: HF, Funk und Felder Impuls erzeugen


von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Hallo!

Ich habe zurzeit folgendes Problem:
Ich muss einen Impuls erzeugen, der nur wenige Nanosekunden (am besten 
<4ns) dauert.
Ich habe mich schon über Funktionsgeneratoren informiert, die einen 
derart kurzen Impuls erzeugen können, jedoch sind diese extrem teuer!

Hat jemand eine Idee wie man dieses Problem am besten löst?

Die Amplitude sollte so groß wie möglich sein. Ideal wären 100V oder 
noch größer.

Jedoch würden vorerst 10V bis 50V genügen.

Mfg

von Mark Kerner (Gast)


Lesenswert?

>Ich habe mich schon über Funktionsgeneratoren informiert, die einen
>derart kurzen Impuls erzeugen können, jedoch sind diese extrem teuer!
Hallo.
100V@4ns. Diese Funktionsgeneratoren würden mich auch interessieren.
Könntest Du'n Link zu so einem Gerät posten ?

Mark

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Nein dieser Funktionsgenerator den ich gefunden habe hat keine 100V 
Amplitude.

Dieser konnten nur einen derart kurzen Impuls erzeugen, jedoch mit ca. 
10V.

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


Lesenswert?

2 pF Keramikkondensator auf hundert Volt aufladen, von Spannungsquelle 
trennen und an eine 10 Ohm  Widerstand schalten, an dessen heißem Ende 
der Proband sitz.

Achtung R und C habe ich nur geschätzt und muss den anforderungen 
angepasst werden. Technische Umsetzung sollte machbar sein. Zur Not mit 
Relais umparasitäre Einflüsse der Schalttransistoen zu vermeiden.

andersherrum ginge ein Sperschwinger mit loser Kopplung

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@  Matthias Leitner (mleitner)

>Ich muss einen Impuls erzeugen, der nur wenige Nanosekunden (am besten
><4ns) dauert.

Wozu?

>Hat jemand eine Idee wie man dieses Problem am besten löst?

>Die Amplitude sollte so groß wie möglich sein. Ideal wären 100V oder
>noch größer.

Das macht man relativ einfach mit dem Avalanchedurchbruch eines 
Transistors.

google avalanche transistor pulse generator

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Falk Brunner schrieb:
> Wozu?

Ich muss einen Drahtbruch in einem Stahlseil feststellen. Ein Stahlseil 
besteht aus 7 Drähten und wenn einer dieser Drähte gerissen ist, hoffe 
ich, dass ein Teil der Amplitude des Impulses reflektiert wird.

Der Impuls muss deshalb so kurz sein, da ich Drahtbrüche ab dem ersten 
Meter erkennen will.

>Das macht man relativ einfach mit dem Avalanchedurchbruch eines
>Transistors.

Ich google das mal, danke!

von EMU (Gast)


Lesenswert?


von Didi S. (kokisan2000)


Lesenswert?

Mit Produkten dieser Firma mache ich seit 20 Jahren sehr gute Erfahrung. 
Die sind je nach Performance nicht ganz billig aber halten dafür ewig. 
Selber bauen traue ich mich da nicht mehr zu.

http://www.avtechpulse.com/

Gruß
kokisan

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Auch hier im Forum gibt es dazu einiges an Material, dass man 
konsultieren könnte, z.B.:

Beitrag "Schaltung zur Erzeugung von UWB-Signal"

branadic

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Danke für die Antworten!

Von der Komplexität her und den Eigenschaften gefällt mir bis jetzt die 
Idee mit dem Avalanchedurchbruch recht gut.

Weiß jemand wie störanfällig die ist bzw. ob sie irgendwelche Probleme 
hat?

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Klar hat sie Probleme, nicht jeder Transistor bricht gleichermaßen durch 
und manch einer will sich scheinbar gar nicht dazu überreden lassen.
Beim Aufbau ist auf möglichst kurze Verbindungen zu achten. Weitere 
Probleme sind ja auch im von mir genannten Thread angesprochen worden. 
Bspw. das Klingeln der fallenden Flanke.
Ich würde dir empfehlen alles in SMD auf einem Coax-Anschluss aufzubauen 
(Transistor in SOT23, ein paar 100n/50V parallel und mit Weiteren in 
Serienschaltung, um auf die notwendige Spannungsfestigkeit zu kommen, 
eine kleine Ladekapazität von 1-2pF vorsehen, Keramik oder Mica macht 
keinen Unterschied, wie ich in meinen Untersuchungen festgestellt habe), 
den Aufbau in einem kleinen Gehäuse unter zu bringen und von "außen" mit 
der notwendigen "Hochspannung" zu versorgen.
Um die Plusbreite einzustellen parallel zum 1-2pF Kondensator ein 
hochwertiges Koaxialkabel löten und solange kürzen, bis die gewünschte 
Pulsbreite erreich worden ist (z.B. 1ns).
Das Ganze will natürlich auch gemessen werden, daher sei ein 
entsprechend schnelles Oszi vorausgesetzt.

http://www.youtube.com/v/ahq7GFScc2s ab Minute 12

http://www.eevblog.com/2012/07/16/eevblog-311-jim-williams-pulser-followup/

branadic

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Danke!

Gibts Transistoren welche zu empfehlen sind?

Ich glaub ich werde die Schaltung mal auf einer Lochrasterplatte oder 
auf einem Steckbrett aufbauen um ein paar Transistoren testen zu können.

Wenns funktioniert werde ich auf alle Fälle dann alles in SMD mit einem 
Coax Anschluss aufbauen.

von branadic (Gast)


Lesenswert?

Ich würde vorschlagen dir ein paar MMBT2369 von verschiedenen 
Herstellern zuzulegen und auszuprobieren.

Matthias Leitner schrieb:
> Wenns funktioniert werde ich auf alle Fälle dann alles in SMD mit einem
> Coax Anschluss aufbauen.

Nicht mit, sondern direkt auf einem Koax-Anschluss, in quasi 
Freiluftverdrahtung / Manhatten-Bauweise.

branadic

von Purzel (Gast)


Lesenswert?

>Ich glaub ich werde die Schaltung mal auf einer Lochrasterplatte oder
auf einem Steckbrett aufbauen um ein paar Transistoren testen zu können.


Lass das. So wird das nie was.

von Max Murks (Gast)


Lesenswert?

NDT mit Ultraschall hat ähnliche Anforderung, bspw hier:
http://www.usultratek.com/products/pcipr300.htm

sind zwar nur 15 ns, dafür fix-und-fertig  Lösung.

MfG

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

branadic schrieb:
> Nicht mit, sondern direkt auf einem Koax-Anschluss, in quasi
> Freiluftverdrahtung / Manhatten-Bauweise.

Ah ok!

Purzel schrieb:
> Lass das. So wird das nie was.

Also von Anfang an gleich auf einem Koax Anschluss?

Max Murks schrieb:
> NDT mit Ultraschall hat ähnliche Anforderung, bspw hier:
> http://www.usultratek.com/products/pcipr300.htm

Also das sieht eigentlich auch ganz gut aus. Es ist zwar langsamer als 
gewollt, aber dafür komplett fertig..

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


Lesenswert?

Matthias Leitner schrieb:
> Ich muss einen Drahtbruch in einem Stahlseil feststellen. Ein Stahlseil
>
> besteht aus 7 Drähten und wenn einer dieser Drähte gerissen ist, hoffe
>
> ich, dass ein Teil der Amplitude des Impulses reflektiert wird.
>
>
>
> Der Impuls muss deshalb so kurz sein, da ich Drahtbrüche ab dem ersten
>
> Meter erkennen will.

Solch ein  Gerät verbaue ich regelmäßig für bei  Liften.
Ich wette das gibt es billiger als eine Eigenentwicklung auch am freien 
Markt.

Schreib mir mal eine Mail (PN)ev. kann ich was für dich tun.

MfG Winne

von branadic (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der Aufbau eines Selbstpulsers nach AN47 ist so leicht, ich würde es an 
deiner Stelle einfach mal ausprobieren, bevor du viel Geld in die Hand 
nimmst.

branadic

von Lukas K. (carrotindustries)


Lesenswert?

Wozu brauchst du so exorbitant hohe Spannungen?
Ein SN74LVSN74LVC1G*-Gatter erzeugt auch recht schöne Flanken. Einen 
Puls brauchst du für TDR nicht unbedingt, ein Step reich auch. Ich hatte 
diesbzgl. mal ein wenig experimentiert: 
Beitrag "74AC04 Klingelt"

von ... (Gast)


Lesenswert?

Matthias Leitner schrieb:
> Ich muss einen Drahtbruch in einem Stahlseil feststellen. Ein Stahlseil
> besteht aus 7 Drähten und wenn einer dieser Drähte gerissen ist, hoffe
> ich, dass ein Teil der Amplitude des Impulses reflektiert wird.

Bevor du da jetzt nach Pulsgeneratoren mit (abartig) kurzen Pulsen 
suchst, nur um auch den ersten Meter mit messen zu können, würde ich 
erstmal gucken, wie stark sich die elektrische Impedanz durch Bruch 
eines Kardeels überhaupt ändert. Das sollte genausogut mit 
Rechtecksprüngen oder der FDR-Methode funktionieren.
Ultraschall wird aber wohl effektiver sein.

von Purzel (Gast)


Lesenswert?

Allenfalls genuegt es auch die Permeabilitaet zu messen.

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

@branadic:

Ja das werde ich auf alle Fälle mal ausprobieren! Wenn die Avalanche 
Schaltung gut funktioniert wäre das echt super!

Lukas K. schrieb:
> Wozu brauchst du so exorbitant hohe Spannungen?

Weil die Stahlseile ziemlich lange sind! Und ich ein gutes SNR erreichen 
will.

... schrieb:
> Bevor du da jetzt nach Pulsgeneratoren mit (abartig) kurzen Pulsen
> suchst, nur um auch den ersten Meter mit messen zu können, würde ich
> erstmal gucken, wie stark sich die elektrische Impedanz durch Bruch
> eines Kardeels überhaupt ändert. Das sollte genausogut mit
> Rechtecksprüngen oder der FDR-Methode funktionieren.
> Ultraschall wird aber wohl effektiver sein.

Habe bereits mit Rechtecksprüngen gearbeitet und viel probiert. Leider 
ist die Änderung zu gering um wirklich etwas erkennen zu können.

Purzel schrieb:
> Allenfalls genuegt es auch die Permeabilitaet zu messen.

Wie macht man das am Besten?

von Lukas K. (carrotindustries)


Lesenswert?

Matthias Leitner schrieb:
> Weil die Stahlseile ziemlich lange sind! Und ich ein gutes SNR erreichen
> will.

Was heißt "ziemlich lang"? Mit was für einem Oszilloskop gedenkst du zu 
messen? Glücklicherweise sind die meisten schnellen Oszilloskope auch 
recht empfindlich.

von Matthias L. (mleitner)


Lesenswert?

Lukas K. schrieb:
> Was heißt "ziemlich lang"? Mit was für einem Oszilloskop gedenkst du zu
> messen? Glücklicherweise sind die meisten schnellen Oszilloskope auch
> recht empfindlich.

190m

Im Labor arbeite ich mit 3m Seilen. Jedoch will ich später diese 
Schaltung dann auch dort verwenden können.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.