LNA Leistungsverstärkung

[Marcel K. (Gast)]

Mir ist folgendes nicht ganz klar. Ein VCO ist mit 10dbm am Ausgang 
spezifiziert. In einer mir vorliegenden Schaltung wird der Ausgang an 
eine Kaskade von LNAs und Dämpfern gegeben, was eine Verstärkung um 26db 
ergibt. ALS LNA Bausteine werden HMC903LP3E verwendet. Da läuft man doch 
über die Maximale Versorgungsspannung, da 10dbm + 26db = 36dbm ist, was 
bei 50Ohm etwa 40V-pp sind. Was übersehe ich hier?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Es soll ja noch ein paar Daempfer drin geben...

Ein HMC903LP3E bringt aber nur maximal 14.5dBm

Ausserdem macht es wenig Sinn einen VCO auf einen LNA zu geben. Denn ein 
VCO ist ja schon eine Rauschschwarte.

Also was soll das ? Zeig mal.

[Jens G. (jensig)]

> ...In einer mir vorliegenden Schaltung ...

Schade - uns liegt die leider nicht vor. Sonst könnte man sich ja mal 
ein Urteil bilden ...

[Hans D. (Gast)]

Wieso soll es keinen Sinn machen einen vco an einen lna zu schalten. 
Wenn man den vco auf einen leistungsteiler geben will dann kann das 
durchaus Sinn machen.

[HF-Werkler (Gast)]

Wo geht das verstärkte Singal denn hin? Ev. zu einem Mischer?

[Wolfgang (Gast)]

Marcel K. schrieb:
> Da läuft man doch über die Maximale Versorgungsspannung, da
> 10dbm + 26db = 36dbm ist

Keine Sorge, für den HMC903LP3E ist im Datenblatt eine P_SAT von 16.5 
dBm angegeben.

[Marcel K. (Gast)]

Ich habe mal ein Schema in Qucs gemacht. Eingang vom VCO auf der linken 
Seite. Danach ein Filter und der erste LNA. Dann gehts zum 
Wilkinsonteiler. Der ergibt -3db. Danach hat man zwei zweige, die 
nochmal verstärkt werden. Das ganze geht am Ende zu zwei Abwärtsmischern 
als LO.

[GHz-Nerd (Gast)]

Das sieht für mich aber eher nach einer Vervielfacherkette aus... Dabei 
werden gerne Verstärket absichtlich in die Sättigung getrieben, um ein 
möglichst obertonreiches Spektrum zu erzeugen. Die gewünschten 
Harmonischen werden dann herausgefiltert

[Jens G. (jensig)]

Es wäre schon mal interessant, woher diese Schaltung stammt, bzw. in 
welchem Kontext das ganze steht. Vervielfacher klingt zwar schon 
schlüssig, aber LPF am Ausgang sind meiner Meinung auch nicht gerade 
typisch dafür, oder? Würde eher an Bandpaß denken, da sonst die 
Grundwelle mit durchgeht. Und dämpfen müsste man doch hoffentlich auch 
nicht zwischendurch, es sei denn, das sind nur Ersatzsymbole für 
irgendwelche parasitären Dämpfer (sonst bräuchte man auch nicht so hoch 
verstärken in den einzelnen Stufen).
Oder der VCO hat nicht 10dBm, sondern -10dBm. Oder oder oder ...
Also, mehr Infos über den Kontext nötig.

[Mann-Oh-Mann (Gast)]

erstaunlich, wie sich die Diskussion verselbständigt und dabei vom 
eigentlichen Thema entfernt hat. Es sei allen Beitragenden empfohlen, 
innezuhalten und sich den Anfangsbeitrag nochmals anzusehen. Die 
gestellte Frage lautete doch wohl sinngemäß: Wieso kann die 
Spitze-Spitze-Spannung des Ausgangssignals am Ende des Signalzuges 
größer sein als die Versorgungsspannung der letzten Stufe?  Also: 
Erklärungen??

[Marcel K. (Gast)]

Alle Bauteile sind so vorhanden wie sie im Schema sind. Die Filter sind 
als Mikrostreifenfilter ausgeführt aber die Dämpfer sind reale Bauteile 
mit Gehäuse.

[Jens G. (jensig)]

Mann-Oh-Mann (Gast) schrieb:

>gestellte Frage lautete doch wohl sinngemäß: Wieso kann die
>Spitze-Spitze-Spannung des Ausgangssignals am Ende des Signalzuges
>größer sein als die Versorgungsspannung der letzten Stufe?  Also:
>Erklärungen??

Hat er das? Ich sehe nirgends, daß dies wirklich der Fall ist (wurde 
nicht gemessen), sondern nur, daß dies anhand der dB-Angaben so 
errechnet wurde, woher auch immer diese Angaben kommen (sofern die 
Stufen im linearen Bereich laufen würden), und wo sein Denkfehler ist. 
Und nur dieser Denkfehler wird versucht zu erklären, und nicht, wieso 
die Spannung größer ist (die kann es nicht, wenn ordentlich angepaßt)).
Das könnte nur sein, wenn der Ausgang niedrige Impedanzen hätte, und man 
auf eine höhere Impedanz wie 50Ohm heraustransformieren würde. Der 
HMC903LP3E ist aber schon 50Ohm gematcht, also wird dem wohl nicht so 
sein.

Marcel K. (Gast) schrieb:

>Alle Bauteile sind so vorhanden wie sie im Schema sind. Die Filter sind
>als Mikrostreifenfilter ausgeführt aber die Dämpfer sind reale Bauteile
>mit Gehäuse.

Ich sehe nur Sinnbilder, keine Bauteile.
Nochmal: um was für eine Schaltung geht es hier, wo ist die her, was ist 
ihr Zweck, wofür wurde die designed, was ist der Kontext, wo ist das 
Schaltbild, ...

[HF Pfuscher (Gast)]

Jens G. schrieb:
> Nochmal: um was für eine Schaltung geht es hier, wo ist die her, was ist
> ihr Zweck, wofür wurde die designed, was ist der Kontext, wo ist das
> Schaltbild, ...

Marcel K. schrieb:
> Das ganze geht am Ende zu zwei Abwärtsmischern als LO.

Also um sich mal ein paar Mosaikstücke zusammenzureimen:

Ja der Verstärker hat nur ca 18dB Kleinsignalverstärkung und
nur ca 14dB P1dB. Im Idealfall bei sehr guter Anpassung.

Wir reden hier von einem Verstärker der für 6...18 Ghz gemacht ist.
Bei diesen Frequenzen hat ein VCO eher mal 0dBm als 10 dBm
Ausgangsleistung. Üblicherweise nutzt man die Übersteuerung der
Vertärker um einen fallenden Frequenzgang (Leitungsverluste) nach
oben hin abzumildern. Wenn man annimmt dass der "VCO" aus einem
ADFxxxx-Synthesizer stammt dann bekommt man bereits einen Frequenz-
gang von ca 8dB ohne selbst etwas verbockt zu haben.

Wen man dann noch annimmt dass bei diesen Frequenzen grössere
Beiträge an Leitungsdämpfungen und Verminderung der Verstärkung
durch Fehlanpassung hinzukommen könnte die Anordnung durchaus im
Vernünftigen Bereich liegen. Ein Wilkinson-Teiler hat bei diesen
Frequenzen auch eher eine Dämpfung von (nominell 3) 4-6 dB durch
Leitungsverluste und Fehlanpassung. Das Leiterplatten-Material
spielt bei den Verlusten eine grössere Rolle.

Nur zur Erinnerung: bei einem S11 von 10...16 dB bekommt man bei
weitem nicht die Leistung zur nächsten Stufe wie man sich das
idealerweise vorstellt.

Soweit mein Ratespiel ...

[HF Pfuscher (Gast)]

HF Pfuscher schrieb:
> nur ca 14dB P1dB.

nur ca 14dBm P1dB.

[HF Pfuscher (Gast)]

Hier noch meine grobe Abschätzung der Pegel. Es kommen demnach
13 dBm am Mischer an. Mit "konservativer" Annahme von 18dB
Verstärkung für den HMC903LP3E was die Verluste durch Leitungen
und Fehlanpassung (die beide nicht berücksichtigt sind) per
Daumenpeilung ausgleichen soll.

Im Grunde genommen kann man alles wild übersteuern, am Ende kommt
bei der Letzten Stufe X13 immer max 14...16dBm heraus weil sie
einfach nicht mehr hergibt.

Bei Anwendungen die sensibel auf Breitband-Rauschen sind wird
es irgendwann schwierig da (abhängig vom Verstärkertyp) durch
Übersteuerung das Breitband-Rauschen erhöht werden kann.

[HF Pfuscher (Gast)]

Marcel K. schrieb:
> Ein VCO ist mit 10dbm am Ausgang spezifiziert.

Kann er ruhig haben (macht aber keinen Sinn), sein Signal wird
hart durch den folgenden Verstärker X1 auf 14...16dBm begrenzt.

[Dirk M. (Gast)]

HF Pfuscher schrieb:
> Marcel K. schrieb:
> Ein VCO ist mit 10dbm am Ausgang spezifiziert.
>
> Kann er ruhig haben (macht aber keinen Sinn), sein Signal wird
> hart durch den folgenden Verstärker X1 auf 14...16dBm begrenzt.

Warum macht das keinen Sinn? Es gibt viele VCOs die in dem Bereich 
liegen.

[HF Pfuscher (Gast)]

Dirk M. schrieb:
> Warum macht das keinen Sinn?

HF Pfuscher schrieb:
> sein Signal wird
> hart durch den folgenden Verstärker X1 auf 14...16dBm begrenzt.