Hallo und frohe Ostern,
ich habe eine Frage zu Operationsverstärkern.
Wie ist das, wenn das Eingangssignal hochfrequent seinen Spannungspegel
ändert, aber nicht die Polarität, wie das bei analogen Videosgnalen der
Fall ist.
Wenn man jetzt einen OPV als Spannungsfolger nutzen möchte um das Signal
nicht zu verfälschen bei Belastung, muss die Bandbreite des OPVs der
Frequenz des Eingangssignals entsprechen oder ist das hierbei nicht der
Fall.
Wenn man nämlich Frequenzen von 150 MHz hat, sieht es dürftig aus beim
OPV angebot.
Gruß
delta schrieb:> Wenn man nämlich Frequenzen von 150 MHz hat, sieht es dürftig aus beim> OPV angebot.
Es gibt spezielle Videoverstärker, die dann auch für höhere Frequenzen
geeignet sind. Videosignale mit 150MHz sind allerdings nicht unbedingt
üblich.
Gruss
Harald
Also die 150MHz beziehen sich auf die Pixelrate, aber die stellt ja die
maximal mögliche Frequenz für die Änderung des Spannungspegels dar, oder
sehe ich das falsch?
Also wenn Du 150MHz mit nur halbwegs unverfälschtem Ausgang willst,
suche einen OP mit 2.000MHz aufwärts! Wenigstens scheint es ja
Kleinsignal zu sein (Spannungsfolger). Manchmal findet man Angaben zur
Power-Bandbreite, die ist deutlich realitätsnaher, und liegt nicht
weniger als 1/10 bis 1/20 unter der Verstärkungsbandbreite.
Beides reicht nicht. Wenn Du ein Signal mit 150 MHz auf einen OPV
geschaltet als Spannungsfolger gibst, dann bekommst Du immer ein
verfälschtes Signal.
Das Verstärkungsbandbreitenprodukt des OPV muß deutlich größer sein, als
der größte Frequenzanteil des Eingangssignals. Ganz abgesehen davon, daß
die Schaltung auch ansonsten natürlich perfekt ausgelegt sein muß. Die
Hersteller geben nämlich als Bandbreitenprodukt eine Bandbreite an, bei
der das Signal schon längst nicht mehr richtig verstärkt wird, sondern
selbst ein Sinussignal dieser Frequenz bereits einen ca. -30% Fehler
aufweist.
Darüber hinaus muß der OPV auch noch zusätzlich über die notwendige
Anstiegsrate verfügen.
OPVs bis in den Gigahertzbereich und mit Anstiegsraten von bis zu 10
Gigavolt/s gibt es übrigens als Standardprodukte zu kaufen. Immer beide
Aspekte betrachten: Ausreichende Bandbreite und ausreichende
Anstiegszeit.
Wieviel Du tatsächlich brauchst, hängt auch ganz besonders von der
Eingangsspannung ab. Also welche maximale Frequenz, welche Anstiegszeit.
Ob die Eingangsspannung durch Masse geht oder sonstwo im zulässigen
Eingangsbereich des OPV liegt ist ebenfalls interessant, sie sollte so
weit weg wie möglich vom zulässigen Eingangsspannungsbereich des OPV
liegen. An diesen Grenzen reduziert sich die Leistungsfähigkeit des OPV
und darüber hinaus sind sie nicht konstant (Alterungsdrift,
Temperaturdrift, Bauteilstreuung), so daß es zu unerwünschten Kappungen
kommen könnte, wenn man da zu knapp bemisst.
Du könntest Dir alternativ auch überlegen, was Du vom Eingangssignal
wirklich genau brauchst und daraufhin optimieren. Da lassen sich teils
drastische Vereinfachungen realisieren. Und zu guter letzt solltest Du
auch nochmal überlegen ob ein Spannungsfolger hier Sinn macht. Ein so
genau arbeitendes Bauelement wie ein OPV ist vielleicht ein bißchen
Overkill, wenn Du nur ein Signal brauchst, daß identisch zum
Eingangssignal ist. Ist eine Impedanzwandlung wirklich notwendig?
Oder ein Transistorverstärker. Je nachdem könnte er sogar bessere
Leistungsdaten aufweisen, auf jeden Fall aber höhere Frequenzen (auch
bis 200 GHz).
Ansonsten müsstest Du auf jeden Fall konkreter werden (z.B. für
Vorschläge geeigneter Typen o.ä.).
Ob ich einen Spannungsfolger oder ähnliches brauche hängt von folgendem
ab:
Ich möchte das VGA-Signal mit einer Integriererschaltung analysieren.
Jetzt hab ich ab Eingang des Integrierers einen Widerstand von
3-stelligen kOhm. Ich weiß nicht inweifern so eine Schaltung die Quelle
belastet und damit das Signal dann verfälscht. Deshalb wollte ich mit
dem Spannungswandler sichergehen. Aber der scheint dann ja ein größeres
Problem zu verursachen. Wie sieht es aus würde die Videoquelle zu stark
belastet werden oder nicht?
Was kommt eigentlich bei einem Opamp (Opampkaskade) raus, wenn man am
Eingang eine gepulste Gleichspannung mit einer Frequenz die deutlich
größer als die Grenzfrequenz des Opamps ist anlegt?
0V, Verstärker Effektivwert, random?
Einen Impoedanzwandler, dh Verstaerkung gleich eins macht eine
Kollektorstufe. Ein Emitterfolger. Ein Transistor genuegt. Mit einem
passenden Transistor zB einem BFR 193, BFP 420 hat man Bandbreite satt.
someone schrieb:> Was kommt eigentlich bei einem Opamp (Opampkaskade) raus, wenn man am> Eingang eine gepulste Gleichspannung mit einer Frequenz die deutlich> größer als die Grenzfrequenz des Opamps ist anlegt?> 0V, Verstärker Effektivwert, random?
Das kommt auf den OPV an und kann nicht pauschal beantwortet werden. Im
Allgemeinen muss man sagen, dass das Verhalten des OPVs bei nicht
Einhalten seiner Datenblattwerte nur schwer vorhergesagt werden kann.
>Was kommt eigentlich bei einem Opamp (Opampkaskade) raus, wenn man am> Eingang eine gepulste Gleichspannung mit einer Frequenz die deutlich> größer als die Grenzfrequenz des Opamps ist anlegt?
Diesen Effekt kann man bei Frikelloesungen, zB auf Rasterplatten, ohne
EMV Massnahmwen betrachtet werden. Mobilfunkfrequenzen fuehren zu
temporaeren, variablen Offsetspannungen, da der OpAmp das Signal grad
noch ein wenig Gleichrichten kann.
Sehr breitbandige Verstärker-ICs sind eh sehr empfindlich was das Layout
und die Entkopplung angeht ... Versuchsaufbauten mit einem NE592 können
Engeln das Fluchen beibringen!
Es gibt auch optimierte Spannungsfolger-ICs für sowas...
...oh, und die Bandbreite ist bei manchen Video-OPVs als -3dB angegeben
(zB EL2044), dies suggeriert dass ein Betrieb etwas oberhalb der
Unity-Gain-Bandbreite relativ folgenlos sein sollte :)
