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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik log amp mit hoher envelope bandbreite


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Autor: S. P. (peppip)
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Hallo!

Folgende Problemstellung: Es geht um einen optischen Tastkopf fürs Oszi. 
(Opisches Signal -> Photodiode -> TIA -> Kompression -> Oszi)

Ich möchte nun einen Demodulating Log Amp zur Signalkompression 
verwenden, möglichst bis 100MHz. Bisher habe ich aber nur den AD8310 
gefunden, mit einer Envelope Bandwidth von 25MHz.

Weiß vielleicht einer von euch einen Log Amp mit höherer Bandbreite?

Vielen Dank schon mal!

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Was soll der noch demodulieren, wenn er schon den Ausgang des 
Transimpedanzverstäkers bekommt? Ein demodulierender Logamp muss doch 
eine Hochfrequenz am Eingang bekommen.

Die Videobandbreite das AD8310 ist im Datenblatt als 25 MHz angegeben, 
auf Seite 18 im Datenblatt steht noch, wie man die mit einen C weiter 
reduziert, und dass die Eingangsfrequenz mindestens zehnmal so hoch sein 
sollte wie die Videofrequenz.

: Bearbeitet durch User
Autor: S. P. (peppip)
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Der AD8310 funktioniert laut Datenblatt doch von DC bis 440MHz, also 
brauche ich nicht unbedingt HF am Eingang, oder?

Dass die Eingangsfreq. zehn mal so hoch wie die Videobandbreite sein 
soll bezieht sich auf die Ripplefilterung, was in meinem Fall aber gar 
nicht gewünscht ist.

Autor: Aha (Gast)
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Welcher dynamische Bereich waere denn gewuenscht. Eigentlich waere ein 
Logarithmierer mit 100MHz passender...

Autor: S. P. (peppip)
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Danke für die Rückmeldungen.

Die optischen Signale haben einen Dynamikbereich von etwa 60dB.
Ein Logarithmierer der das kann würde natürlich auch gehen

Autor: Aha (Gast)
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Ein Logaritmierer ist ein OpAmp, der eine Diode im Feedback hat. Der 
Strom durch eine diode ist der exponent der spannung, so etwa. Wenn man 
nun den strom vorgibt, ist die spannung der Logarithmus des stromes. 
Falls nun der Sensor schon einen Stromausgang hat, einfach einen 
Transimpedanz Verstaerker hinten dran, der ueber eine Diode feedback-t

Autor: S. P. (peppip)
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An einen diskret aufgebauten Logarithmierer habe ich auch schon gedacht, 
aber ist ein logarithmier IC nicht genauer (geringe Abweichung über 
viele Dekaden) und besitzt eine höhere Grenzfrequenz?

Autor: Uups (Gast)
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Ein Problem des Logarithmierers ist die Temperaturabhaengigkeit. Dies 
kann kompensiert werden. Allenfalls mal in einem Tietze-Schenk 
reinschauen.
Wenn's denn so ein IC gibt, dann nimm das.
Es gibt Log Amps AD 8304, AD 8307, AD 8310
Power Detektoren AD8362, AD8318, LTC 5505-2, LTC 5534
aber keiner von denen ist auch nur in der Naehe der 100 MHz.

Ich wuerds ohne den OpAmp probieren, einen Strom in eine Spannung zu 
Wandeln.
Und dann den Fehler der Temperatur akzeptieren. Oder die Temperatur 
kontrollieren.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Die ursprüngliche Frage war nach einem demodulierendem Logarithmierer, 
keinem DC-Logamp. Das sind zwei völlig verschiedene Bauteile.

Ein Transimpedanzverstärker nach einer Fotodiode gibt erst mal eine 
Gleichspannung ab, die nur bei moduliertem Licht noch mit Wechselpannung 
überlagert ist. Wenn die Modulation bis 100 MHz geht, ist vermutlich der 
DC-Anteil, also die "Feldstärke"-Messung des Lichts (beim Funk RSSI 
genannt) uninteressant. Ein demodulierender Logarithmierer würde die 
Amplitude der "Wechselspannung bis 100 MHz" als Gleichspannung ausgeben, 
das ist vermutlich nicht das gewünschte Ergebnis.

Autor: Uups (Gast)
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Der AD8309 ist ein als demodulating LogAmp bezeichnetes device. Der kann 
bis 500MHz demodulieren, das bedeutet hier, er hat einem 
differentialausgang der bis 500MHz dem Signal folgen kann.

Vieleicht geht der ja.

Autor: S. P. (peppip)
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Vielen Dank erstmal!

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Ein Transimpedanzverstärker nach einer Fotodiode gibt erst mal eine
> Gleichspannung ab, die nur bei moduliertem Licht noch mit Wechselpannung
> überlagert ist. Wenn die Modulation bis 100 MHz geht, ist vermutlich der
> DC-Anteil, also die "Feldstärke"-Messung des Lichts (beim Funk RSSI
> genannt) uninteressant. Ein demodulierender Logarithmierer würde die
> Amplitude der "Wechselspannung bis 100 MHz" als Gleichspannung ausgeben,
> das ist vermutlich nicht das gewünschte Ergebnis.

Das ist richtig. Bis zur Envelope Bandbreite sollte es aber 
funktionieren; der Ausgang sollte der Hüllkurve des Eingangssignals 
folgen können. Beim AD8310 also bis etwa 25MHz, oder habe ich da einen 
Denkfehler?

Uups schrieb:
> Es gibt Log Amps AD 8304, AD 8307, AD 8310
> Power Detektoren AD8362, AD8318, LTC 5505-2, LTC 5534
> aber keiner von denen ist auch nur in der Naehe der 100 MHz.

Damit scheiden die Demodulating Log Amps ohnehin aus. Jetzt gibt es noch 
2 Möglichkeiten:
*Einen passenden "true log amp", auch logarithmic video amplifier 
finden, der von DC bis 100MHz arbgeitet
*Einen temperaturkompensierten Logarithmierer laut Tietze Schenk (hier 
weiß ich allerdings nicht, ob 100MHz Grenzfrequenz zu erreichen sind)

Wisst ihr da was?

Autor: Name H. (hacky)
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Wir sollten etwas mehr zum Problem erfahren um die Anforderungen 
einschaetzen zu koennen. Bisher kam das etwas zuwenig durch.

Autor: S. P. (peppip)
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Ok, es geht darum, einen optischen Tastkopf für ein Uniprojekt zu 
entwickeln.
Mit dem Tastkopf sollen analoge optische Signale (modulierte optische 
Signale) am Oszi dargestellt und vermessen werden (z.B. bei 
On-Off-Keying die Rise bzw. Falltime).

Die Grenzfrequenz des Tastkopfs sollte bei 100MHz (besser 125MHz) 
liegen, der Dynamikbereich der Eingangssignale beträgt etwa 60dB.
Sensor ist eine Si-PIN Diode, deren Strom von einem TIA mit variabler 
Verstärkung in eine Spannung gewandelt wird.
Für die Darstellung am Oszi wird aufgrund des großen Dynamikbereichs 
diese Spannung logarithmisch komprimiert und für diesen Schritt suche 
ich nach einer Lösung.

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
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Zu Log-Demodulatoren gab es mal einen Artikel in den UKW-Berichten
grad mal im Inhaltsverzeichnis geschaut:

http://ukw-berichte.de/ukw-docs/pdf/zeitschrift/GesInh12.pdf
Logarithmische Konverter und Messung ihrer Eigenschaften
Detlef Burchard, 1993/3, Seiten 140-154
Der hat ein periodisch abklingende Schwingung auf einen Log-Demodulator 
gegeben um die dB-Kurve auf einem Oszilloskop darzustellen.

Ok, das ganze soll also ein schneller AM-Demodulator werden. Ein 
Log-Demodulator hat natürlich keine lineare AM-Demodulationsfunktion, 
eine Sinusmodulation würde etwas verbogen aussehen, die obere Halbwelle 
gestaucht gegenüber der unteren. Im Prinzip kann man das durch eine 
nachträgliche Kurvenverbiegung verbessern. Jedenfalls spart es die sonst 
übliche langsame AGC-Nachregelung eines normalen AM-Radios.

Autor: Zitronen F. (jetztnicht)
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60dB bei 100MHz waeren ja noch gut digital machbar. Ein 10bit Wandler 
kann das. Ein 14bit design mit 250 MSample...
Alternativ, analog, durch 10dB Stufen durchlassen, multiplizieren und 
addieren.

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