Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Impedanzwandler bis min. 1 GHz


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von Chris (Gast)


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Hallo liebe Leute,

folgendes Anliegen: über einem kapazitiven Sensor soll der 
Spannungsabfall gemessen werden. Dies auch noch frequenzabhängig hinauf 
bis ca. 1 GHz.
Dabei soll die Rückwirkung des angeschlossenen Messgerätes auf den doch 
sehr empfindlichen Sensor (gerade mal 3pF Kapazität) minimiert werden, 
weshalb wir einen Buffer zwischenschalten.
Bislang haben wir dafür einen OPA656 als Impedanzwandler eingesetzt 
(FET-Eingang auf 50 Ohm Ausgang). Damit ist allerdings bei ca. 350 MHz 
Schluß. Gefunden habe ich bislang den ADA4817, der eigentlich ganz 
vielversprechend aussieht und bis ca. 1 GHz hinauf geht. Wäre mein 
Vorhaben damit realisierbar? Gibt es adäquate Alternativen?

Beste Grüße
Chris

von branadic (Gast)


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Dient der OPA656 wirklich als reiner Buffer oder verstärkt er zusätzlich 
auch noch? Laut Datenblatt sollten bei Kleinsignal immerhin bis zu 
500MHz möglich sein. Es gibt noch den OPA659, der bei Kleinsignal 
immerhin auf 650MHz kommt, bei Großsignal sinkt die Bandbreite etwas. 
Was im Datenblatt nicht steht, die Angaben scheinen sich auf das 
VSON-Package zu beziehen, wie ich bei meinen Aufbauten herausgefunden 
habe. Das SOT-23 Package scheint die Angaben nicht zu schaffen.
Der ADA4817 schafft die 1GHz auch nur bei Kleinsignalen, sollte 
ebenfalls beachtet werden. Alternativ könntest du noch einen FET nehmen, 
wie bspw. den NE3508M04 von CEL, benötigst dann aber wohl einen 
getrennten AC- und DC-Pfad, falls DC von Interesse ist. Hierzu empfehle 
ich dir mal die Huckepackplatine vom Welec-Projekt anzuschauen, denn da 
könntest du Teile von übernehmen. Es gibt sicherlich noch einige andere 
FETs die interessant sein könnten.

von Viktor N. (Gast)


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>folgendes Anliegen: über einem kapazitiven Sensor soll der
Spannungsabfall gemessen werden. Dies auch noch frequenzabhängig hinauf
bis ca. 1 GHz.


Scheint mir voll falsch aufgegleist zu sein. Was soll das werden ?

von Bernd (Gast)


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Sportlich.

Wie misst du das überhaupt?
Beschreibe oder male mal deinen Testaufbau auf.

von Chris (Gast)


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Ok, sorry, etwas Background: das Ganze wird dielektrische Spektroskopie. 
Über ein Quellsignal wird ein E-Feld erzeugt und die Systemantwort über 
einen kapazitiven Spannungsteiler (wovon eine Kapazität die 
Sensorkapazität ist) gemessen.

Wir haben den OPA656 natürlich im SOT-23 da... :)

Eine FET-Stufe mit BF998 hatte ich schon aufgebaut. Allerdings hat die 
sich mit dem Sensor nicht so gut vertragen -> es gab einige hässliche 
Resonanzstellen im Spektrum :/

Beste Grüße
Chris

von branadic (Gast)


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Chris schrieb:
> Eine FET-Stufe mit BF998 hatte ich schon aufgebaut. Allerdings hat die
> sich mit dem Sensor nicht so gut vertragen -> es gab einige hässliche
> Resonanzstellen im Spektrum :/

Ob der BF998 dafür nun unbedingt geeignet ist sei mal dahingestellt. Wie 
sieht denn deine Schaltung aus, die du da realisiert hast?
Der Poor Man's 1GHz:

http://www.elektrotanya.com/files/forum/2009/10/e04a036.pdf

der auf dem BF998 basiert zeigt zumindest keine Resonanzen im Spektrum:

Beitrag "Eigenbautastköpfe"

Vielleicht hast du den FET nicht richtig beschaltet oder der Aufbau war 
ungünstigt?

von Chris (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hi, ja genau nach diesem Vorbild ist die Stufe entstanden. Die 
Übertragungsfunktion an sich war i.O., mit dem BF998 bis ca. 900MHz bei 
+/- 1dB. Erst als der Sensor dran hing, war das dann nicht mehr so 
ansehnlich :) (siehe Plot anbei)

von branadic (Gast)


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Verdammt schwer ohne nähere Infos zu sagen, was da bei euch schief 
gelaufen sein könnte.
Wie gesagt, der NE3508M04 könnte ein Baustein sein, der der Aufgabe 
gewachsen ist.

von Viktor N. (Gast)


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Mir scheint, wenn man da mit hinreichend Leistung draufgeht, kommt auch 
genuegend raus.

Dielektrische Impedanzspectroscopie meint der D-Vektor aendert sich in 
Abhanengigkeit der Frequenz?

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