mikrocontroller.net

Forum: HF, Funk und Felder Verstärkung eines Gauß-Impulses


Autor: Fisch_N (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich möchte das Analogausgangssignal eines AWGs verstärken und suche nach 
einer einfachen kostengünstigen Möglichkeit.

Prinzipiell werden bei dieser Anwendung Impulse (positive und negative 
Polarität) erzeugt und in ein Übertragungsmedium (Kabel bzw. Testobjekt) 
eingespeist, ähnlich einer TDR.

Der AWG hat 50 Ohm Ausgangsimpedanz bei einer maximalen Amplitude von 
+/-2,5 V. Ideal wäre eine Verstärkung von 10 oder sogar 20. Also eine 
Ausgangsamplitude von +/-25 V bzw. +/- 50 V.

Das Einspeisesignal ist variabel, hat aber folgende Eckdaten:
Form: Gauß-Impuls
Min. Impulsbreite: 100 ns (äquivalent zu Rechteckimpuls)
Polarität: pos. + neg.

Der Wellenwiderstand des Kabels, in dem das Signal eingespeist werden 
soll, kann variieren. Die Werte liegen dabei zwischen 15 und 50 Ohm.

Gibt es passende ICs oder muss ich auf eine fertige 
Breitbandverstärkerlösung zurückgreifen?
(z.B.: 
http://www.toellner.de/html/pages/de-startseite-pr...)

Wäre es auch möglich in den Verstärker eine Anpassung von 50 Ohm auf den 
Wellenwiderstand zu integrieren für den Fall, dass das Testobjekt 
(Kabel) einen von 50 Ohm abweichenden Wellenwiderstand besitzt?

Viele Dank im Voraus für die Hilfe!

Autor: Harald W. (wilhelms)
Datum:

Bewertung
-2 lesenswert
nicht lesenswert
Fisch_N schrieb:

> AWGs
> TDR.
>
> AWG
> pos. + neg.
> ICs

Aküfi?

Autor: acronym guru (Gast)
Datum:

Bewertung
3 lesenswert
nicht lesenswert
AWG --> Arbitrary Waveform Generator

TDR --> Time Domain Reflectometry

pos + neg --> positiv + negativ

IC --> Integrated Circuit

Autor: W.A. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fisch_N schrieb:
> Der AWG hat 50 Ohm Ausgangsimpedanz bei einer maximalen Amplitude von
> +/-2,5 V. Ideal wäre eine Verstärkung von 10 oder sogar 20. Also eine
> Ausgangsamplitude von +/-25 V bzw. +/- 50 V.

Fisch_N schrieb:
> Gibt es passende ICs oder muss ich auf eine fertige
> Breitbandverstärkerlösung zurückgreifen?

Hast du mal die Peak-Leistung ausgerechnet, die du da erzeugen möchtest?

Fisch_N schrieb:
> Min. Impulsbreite: 100 ns (äquivalent zu Rechteckimpuls)

Das ist ja ganz schön. Und maximal?

Autor: Fisch_N (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Bei 50 Ohm Wellenwiderstand 50 V Amplitude wären es 50 W, je niedriger 
dieser wird, desto höher die Peak-Leistung, die ja allerdings nur einen 
kurzen Moment aufgebracht werden muss, je nach Impulsbreite.

Die maximale Impulsbreite liegt im Bereich 1,5-2 us. Die minimale 
Impulsbreite ist aus meiner Sicht relevant, da diese die obere Grenze 
des zu verstärkenden Frequenzspektrums vorgibt. Bei einem 
100ns-Gauß-Impuls liegt diese im Bereich von 5 MHz.

Autor: HF-Werkler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die höchste Impulsbreite ist genauso relevant, da hierdurch die untere 
Frequenzgrenze vorgegeben wird.

Weitere Fragen:
Ist das Signal Gleichspannungsfrei?
Wie hoch ist die Repetitionsfrequenz?
Wie schnell sind die Flankensteilheiten?

Ev. findest du etwas bei Leistungs-OpAmps.

Was unklar ist: Warum brauchst du so ein hohes Puls-Signal? Das ist ja 
eher unüblich...

Autor: Fisch_N (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Gauß-Impuls hat einen Gleichanteil.
Das Signal wiederholt sich ca. alle 50 us.
Bei einer minimalen Impulsbreite von 100 ns, sollte die Anstiegszeit im 
Bereich 10 ns liegen.

Es handelt sich hierbei um eine Spezialanwendung einer TDR-Messung. Ja 
es ist unüblich, aber die hohe Amplitude wird leider benötigt...

Leider wurde ich bei den Bauteilen noch nicht fündig.
Vielleicht hat jemand eine Idee.
Vielen Dank.

Autor: HF-Werkler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hast du schonmal bei TI geschaut?

Beispiel (ev. zu langsam):
http://www.ti.com/product/opa544

Autor: HF-Werkler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achte auf deine Slew-Rate...
Grob überschlagen: 50V bei 100ns Puls -> 50ns 50V Flanke -> 1kV/us

Hier ist ev. eine diskrete Analogschaltung angesagt

Autor: Christoph db1uq K. (christoph_kessler)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zwei Hersteller fallen mir ein
https://www.apexanalog.com/products/linear_selector.html
die bauen teure Leistungs-Operationsverstärker, vielleicht ist da was 
passend
oder, ähnlich dem Toellner-Gerät, Amplifier research
http://www.ar-deutschland.com/hf-mikrowellen-instrumente/

Autor: Fisch_N (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke für den Hinweis. Die Slew-Rate sollte schon in diesem Bereich 
liegen.
Evtl. wäre auch eine minimale Impulsbreite von 200 ns ausreichend. Aber 
da wird es auch mit einer integrierten Schaltung schwierig..

Autor: HF-Werkler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du brauchst ja einen Verstärker, der bis DC geht (Signal nicht 
Gleichspannungsfrei). Daher nutzen dir HF-verstärker (Meist 
AC-gekoppelt, "Eingangskondensator") nur bedingt.

Was du brauchst ist eher ein Impulse-Verstärker...

Autor: HF-Werkler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich frage mich gerade, ob eine andere TDR Methode nicht besser wäre. 
Worum geht es denn genauer?

Autor: Автомат К. (dermeckrige)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fisch_N schrieb:
> Prinzipiell werden bei dieser Anwendung Impulse (positive und negative
> Polarität) erzeugt und in ein Übertragungsmedium (Kabel bzw. Testobjekt)
> eingespeist, ähnlich einer TDR.
>
> Der AWG hat 50 Ohm Ausgangsimpedanz bei einer maximalen Amplitude von
> +/-2,5 V. Ideal wäre eine Verstärkung von 10 oder sogar 20. Also eine
> Ausgangsamplitude von +/-25 V bzw. +/- 50 V.
>
> Das Einspeisesignal ist variabel, hat aber folgende Eckdaten:
> Form: Gauß-Impuls
> Min. Impulsbreite: 100 ns (äquivalent zu Rechteckimpuls)
> Polarität: pos. + neg.

HP 214A + Filter

http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Hewlett_Pac...

Autor: W.A. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Fisch_N schrieb:
> Die minimale Impulsbreite ist aus meiner Sicht relevant, da diese die
> obere Grenze des zu verstärkenden Frequenzspektrums vorgibt. Bei einem
> 100ns-Gauß-Impuls liegt diese im Bereich von 5 MHz.

Wenn der Verstärker eine so niedrige Bandbreite hat, wird die Pulsform 
kräftig durch den Verstärker (Bandbreite, Slew-Rate) bestimmt und nicht 
durch den AWG.

Autor: Fisch_N (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Viele Dank für die Infos!
Vielleicht könnte ja folgendes Bauteil von Apex passend sein:
https://www.apexanalog.com/products/pa107.html

Autor: Johnny B. (johnnyb)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aus der Rüstungstechnik gibts doch EMP Genratoren, vielleicht kann man 
da was abkupfern.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.