Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärker bis von DC bis 10 Mhz


von Hans-werner M. (hanswerner)


Lesenswert?

Ich bin immer noch auf der Suche nach einem Verstärker von 0 bis 10 MHz. 
Betriebsspannung +-15V. Meine Suche im Internet, speziell bei Ebay, 
Linear Technology, Analog Devices hat bisher zu keinem Ergebnis geführt. 
Der Verstärker soll ein Eingangssignal von +-1V auf +-10V an 50 Ohm 
verstärken. Die Abweichung im Frequenzgang soll kleiner 1dB sein. Ich 
habe verschiedene Schaltungen u.a. auch aus der AN47 (High Speed 
Amplifiers) und AN21 (Composite Amplifiers) mit LTSpice simuliert. Das 
beste Ergebnis habe ich bisher mit der Schaltung der Abbildung 104 (Fast 
1A Booster Stage) aus der AN47 auf der Seite AN47-47 und zwei 
nachgeschalteten, parallelen LT1206 (60MHz, max. 250mA) erzielt. 
Simulationsmodell kann ich nachliefern; das ist momentan auf einem 
anderen Rechner an einem anderen Ort. Ergebnis sind 200mA an 50 Ohm bzw. 
+-10V mit einem Abfall von 0,25 dB bei 10MHz. Abstand der nächsten 
Periodischen (20 MHz) soweit ich mich erinnere 38dB. Sogenannte 
Breitbandverstärker beginnen bei 5MHz (Analog Devices, Parametric 
Search), Verstärker aus dem Amateuerfunkbereich sind schmalbandig, der 
Audiobereich scheidet ebenso aus. Alle Schaltungen aus dem Bereich 
Funktionsgeneratoren für die die Schaltung u.a. gedacht ist, habe ich 
bisher noch nicht simuliert.

von Hubert H. (huhu)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Hans-Werner,

habe zufällig für meinen ersten Frequenzgenerator den im Anhang 
geposteten
Schaltplan gefunden.

Genaue Unterlagen muß ich erst suchen.
Bei mir funktioniert das Ding ausgezeichnet.

 Gruß hubsi

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Hubsi H. schrieb:
> habe zufällig für meinen ersten Frequenzgenerator den im Anhang
> geposteten
> Schaltplan gefunden.

Der hat aber auf Grund der Gegenkopplung einen Ausgangswiderstand von 
einigen zehntel Ohm.

Für einen 50 Ohm Ausgang, müsste demnach noch ein 50 Ohm Widerstand in 
Reihe zum Ausgang geschaltet werden.

So das dann an 50 Ohm nur noch die Hälfte der Spannung zur Verfügung 
steht, also +-5Vs

Aber hast du mal gemessen wie hoch bei einer Sinusförmigen Spannung, die 
maximale Ausgangsspannung an 50 Ohm tatsächlich ist? Insbesonders bei 
10MHz?

Das würde mich doch mal interessieren. Wie sieht der Frequenzgang bei 
Vollaussteuerung aus? Wie hoch der Klirrfaktor?

Ralph Berres

von oszi40 (Gast)


Lesenswert?

Hans-werner M. schrieb:
> mit einem Abfall von 0,25 dB bei 10MHz

Das wird wohl nicht ganz einfach. Es gibt noch mehr Hersteller die man 
z.B. bei RS finden kann. 
http://at.rs-online.com/web/c/halbleiter/verstarker-und-komparatoren/operationsverstarker/

Allerdings ist bei 10MHz auch der Aufbau schon HF-mäßig und ein OPV 
alleine scheint mir nicht die Ideallösung zu werden?

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Hans-werner M. schrieb:

> Ich bin immer noch auf der Suche nach einem Verstärker von 0 bis 10 MHz.

Solche Verstärker findet man wohl typisch in Oszilloskopen. Vielleicht
versuchst Du mal, entsprechende Serviceschaltpläne aufzutreiben.
Gruss
Harald

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?


von Hans-werner M. (hanswerner)


Lesenswert?

Danke an Hubsi.
Scheint ein diskreter OpAmp zu sein. Differenzeingangsstufe, 
Spannungsverstärkung mit T4, Gegentaktendstufe. Nur normale BC und 
BD-Typen, keine HF-Transistoren. Die Gegentaktendstufe scheint als 
Verstärker bei Funktionsgeneratoren üblich zu sein. Habe hier noch die 
2SA1538 und 2SC2953 von Reichelt, 200mA, Transitfrequenz 400 MHz. Als 
Endstufentransitoren vielleicht den die Kombination 2N5109, 2N3866 oder 
den 2N3553 als NPN, wobei mir noch nicht klar ist welches der 
Komplementärtyp zum 2N3553 ist. Als Komplementärtyp zum 2N5109 wird mal 
der 2N5160 mal der 2N3866 angegeben. Aus dem Datenblatt ist nichts zu 
entnehmen.

von Hans-werner M. (hanswerner)


Lesenswert?

Danke an Klaus Ra.
Als OpAmps bzw. Vorstufe wollte ich den LT1227 (Current Feedback, 140 
MHz, 1100V/us Slewrate, +-15V, 30mA) vielleicht in Kombination mir einem 
anderen OpAmp verwenden.

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Der 2N5160 ist der PNP Transistor zum 2N3866. Der wurde oft in Endstufen 
der Funktionsgeneratoren verbaut. Ist aber schon lange abgekündigt und 
wenn dann nur zu sehr hohen Preisen zu bekommen.

Ralph Berres

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Hubsi H. schrieb:
> Angehängte Dateien:
>
>
>
>
>
>           Messverstaerker.pdf
>             | anzeigen
>
>           197 KB, 33 Downloads

Ich habe die Schaltung mal in LT-Spice simuliert.

Sie geht bis 1MHz aber auch nicht höher

Ralph Berres

von Hans-werner M. (hanswerner)


Lesenswert?

An Ralph Berres.
Schönen Dank für das Simulieren.
Liegt es an den Transistortypen oder an etwas anderes ? Was ist die 
Ursache für die Begrenzung auf 1 MHz ? Für 10 MHz bietet sich auch die 
Kaskodenschaltung an. Kann ich bei einer Betriebsspannung vpn +-15V eine 
Ausgangsspannung von +-10V mit einer Koskodenschaltung erreichen ? Wie 
könnte man eine derartige Schaltng aufbauen ? Kaskodenschaltung plus 
Gegentaktendstufe ?

von Ulrich (Gast)


Lesenswert?

Im Prinzip ist die Schaltung nicht so verkehrt. Bis 10 MHz wird trotzdem 
schwierig, es kommt dann so langsam auch auf das Layout an. Ein Teil 
liegt an den Transistoren: vor allem T4 ist kritisch. Da lohnt sich ggf. 
eine Kaskode. Das kostet halt etwas in der Aussteuerung, aber so ganz an 
die Ränder kommt die Endstufe sowieso nicht gut. Wirklich verlieren wird 
man also nicht viel. Ein kleiner Schritt (ggf. als Alternative zur 
Kaskode), der kaum Aussteuerung kostet wäre ein Emitterfolger vor T4.

Auch mehr Strom und schneller Transistoren (bei PNP nicht ganz so 
einfach) in der Eingangsstufe kann helfen. Für einen gleichmäßigeren 
Strom für T2 und T6 wären Stromquellen statt R9 und R12 angebracht. Für 
einen glatteren Frequenzgang könnten dann ggf. noch ein paar sorgfältig 
gewählte RC Glieder in der Rückkopplung sorgen. Der Abgleich geht dann 
an der Realen Schaltung. Die Rückkopplung müsste ggf. auch noch etwas 
niederohmiger werden sollte, und eher für eine Verstärkung von fest 2 - 
4.

Wenn man die Simulation erst einmal laufen hat, ist es nicht so schwer 
zu sehen, wo es hakt. Eine Kaskode für T1 wäre ggf. noch ein Versuch, 
wenn der Eingang so hochohmig bleiben soll.

von Arno H. (arno_h)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hast du schon mal an den LT1210 als Endstufe/Buffer gedacht?
http://www.linear.com/product/LT1210
Zwar nicht billig, aber vielleicht kannst du ja ein Sample erbetteln, 
notfalls geht auch direkt bei LT kaufen:
http://www.linear.com/contact/?c=78

In der AN272 von National Semiconductor findest du eventuell einige 
Anregungen.

@Ralph Berres: von welchem Hersteller ist dein Modell?
Die älteren BD135 - BD140 (Philips, Siemens) haben ein fT von deutlich 
über 100MHz, für die neueren Typen in dieser Leistungsklasse wird nur 
noch ein Minimum von 3MHz angegeben, falls überhaupt.

Kannst du das *.asc einstellen?

Arno

von MiWi (Gast)


Lesenswert?

Hans-werner M. schrieb:
> Ich bin immer noch auf der Suche nach einem Verstärker von 0 bis
> 10 MHz.

Hast Du dir schon einmal die Endstufen von div. Funktionsgeneratoren 
angeschaut - nur um da Wavetek, Tektronix oder ältere HP-Geräte mit 
0-50MHz zu nennen etc zu nennen?

Die div. Transistoren sind zwar nicht mehr erhältlich, aber die Konzepte 
dahinter sind ja immer noch gültig und auch nachbaubar.

Grüße

MiWi

von Ralph B. (rberres)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Du kannst ja mal selbst simulieren.

Allerdings musst du von der Seite des Gunthart Kraus die 
Transistormodelle runterladen und einbinden.

Meiner Meinung nach sind die Transistoren nicht schnell genug.

Ralph Berres

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Die BC Typen und 2N Typen sind von Phillips die BD von Fairshild

Ralph Berres

von Jochen F. (jamesy)


Lesenswert?

Der HP 3325A hatte eine Option bis 40 Volt Ausgang (open, nehme ich an), 
der konnte Sinus bis 60 MHz.
Heutige Arbitrary-Generatoren verwenden die THS3xxx-Reihe von TI, aber 
da ist viel mehr als 10Vp open circuit m. W. nicht drin. Dafür gut und 
gerne 50 MHz Bandbreite. Natürlich ist das Layout erwas aufwendig, denn 
die haben meist ein Thermal Pad.

von K.M. (Gast)


Lesenswert?

ADSL Treiber wie z.B.  THS3091 THS6012

Hans-werner M. schrieb:
> Ich bin immer noch auf der Suche nach einem Verstärker von 0 bis 10 MHz.
> Betriebsspannung +-15V. Meine Suche im Internet, speziell bei Ebay,
> Linear Technology, Analog Devices hat bisher zu keinem Ergebnis geführt.
> Der Verstärker soll ein Eingangssignal von +-1V auf +-10V an 50 Ohm
> verstärken

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Jochen Fe. schrieb:
> Heutige Arbitrary-Generatoren verwenden die THS3xxx-Reihe von TI

Der THS3120 könnte eventuell zielführend sein. Allerdings ist der 
Klirrfaktor lausig schlecht.

Ralph Berres

von Jochen F. (jamesy)


Lesenswert?

"Ein gewisser Hersteller" verwendet den THS 3009.

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.