Funktionsgenerator Endstufe 50 Ohm Ausgangswiderstand

Lars L. schrieb:
> Nun stellt sich mir die Frage welcher OP und welche Schaltung am besten
> für die Endstufe geeignet ist

Das hängt in erster Linie davon ab wie hoch sie Spannung
(Leistung) sein soll die du maximal abgreifen willst.

Und ich frage mich ob du wirlich für alle Umstände einen
50-Ohm Ausgang brauchst da du ja bis jetzt recht hemdsärmelig
daherkommst ....

Lars L. schrieb:
> Nun stellt sich mir die Frage welcher OP und welche Schaltung am besten
> für die Endstufe geeignet ist, sodass ich bei SIN,RECT,TRIANGLE eine
> Frequenz von 1Hz-4MHz herausbekomme .

Na mal sehen wann die nächsten Salamischeiben wie Flankensteilheit bei 
Rechteck, Ausgangspegel, Sinusklirrfaktor/Dreiecklinearität, usw. 
kommen.

Sowas kann man fertig günstig kaufen, Selbstbau ist sinnlos.

Lars L. schrieb:
> Außerdem möchte ich es bei 20VSS betreiben

Was ist es?
Was bedeuted "bei 20VSS betreiben"?

Ich sehe schon an deiner Ausdrucksweise, du weisst genau
was du willst, deswegen bin ich jetzt raus.

Salamischeiben, Salamischeiben, Wischi-Waschi, Wischi-Waschi

Jeder OP-Amp hat eine gewisse Flankensteilheit, meist in Volt pro 
Mikrosekunde angegeben. Das wird insbesondere beim Rechteck und Sägezahn 
relevant sein.

Nur mal so als Beispiel, der TL071 schafft 13V/µs also braucht er für 
eine komplette Flanke von 20V ungefähr 1,5µs. Das wären bei einem Sinus 
maximal 666 MHz. Bei einem Rechteck mit sehr geringen Anforderungen 
wären es nicht einmal 100 MHz.

Der TL071 ist also schon einmal raus. Aber jetzt weißt du, worauf du 
neben dem Ausgangswiderstand auch achten musst.

Lars L. schrieb:
> Brauche einen 50 Ohm Ausgangswiderstand, um Reflexionen zu vermeiden.
> Außerdem möchte ich es bei 20VSS betreiben

Ziemlich sicher hast du dir nicht ausgerechnet, was du da an 
Ausgangsleistung brauchst. Was da in Frage kommt hat mit einem normalen 
OpAmp nur noch entfernte Ähnlichkeit.

jo mei schrieb:
> deswegen bin ich jetzt raus.

Schliesse mich an.

Georg

Lars L. schrieb:

> Brauche einen 50 Ohm Ausgangswiderstand, um Reflexionen
> zu vermeiden. Außerdem möchte ich es bei 20VSS betreiben

Das ist die Domäne diskreter Endstufen.

Stefan ⛄ F. schrieb:

> Nur mal so als Beispiel, der TL071 schafft 13V/µs also
> braucht er für eine komplette Flanke von 20V ungefähr
> 1,5µs. Das wären bei einem Sinus maximal 666 MHz.

... KILOHertz , nicht Megahertz.


> Bei einem Rechteck mit sehr geringen Anforderungen
> wären es nicht einmal 100 MHz.

Dasselbe.

Egon D. schrieb:
> ... KILOHertz , nicht Megahertz.

Sorry, ja.

georg schrieb:

> Lars L. schrieb:
>> Brauche einen 50 Ohm Ausgangswiderstand, um Reflexionen
>> zu vermeiden. Außerdem möchte ich es bei 20VSS betreiben
>
> Ziemlich sicher hast du dir nicht ausgerechnet, was du
> da an Ausgangsleistung brauchst.

Das ist nicht sooooo dramatisch; da kommen 500mW heraus.


> Was da in Frage kommt hat mit einem normalen OpAmp nur
> noch entfernte Ähnlichkeit.

Das stimmt allerdings.

20Vss an 50Ω

Egon D. schrieb:
> Das ist nicht sooooo dramatisch; da kommen 500mW heraus.

Wie berechnet man das?

Gustl B. schrieb:
> Der ist genau dafür gedacht, allerdings nicht bis 20 Vpp.

Interessanterweise ist das aber laut DaBla der Vorverstärker für einen 
THS309x. Und dann gibt es die 20 Volt!
Danke für den Hinweis.

Michael M. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> da kommen 500mW heraus.
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Wie berechnet man das?
>
> Egon: Isr das wahr? ^^

Ähh... sicher. Wieso nicht? Zumindest für Sinus
stimmt das.


Bei Sinus gilt 20Vss = 10Vs = 7Veff.

Für Anpassung gilt Ra = Ri; die Enstufe sieht
also insgesamt 100 Ohm -- 50 Ohm Innenwiderstand
und 50 Ohm externe Last.

Der Momentanwert der Leistung in den Extrema ist
natürlich höher (doppelt so hoch).

Für Rechtecksignale ist die Leistung natürlich höher,
weil der Effektivwert größer ist -- das hatte ich
zwischenzeitlich vergessen...


> Stefan: P = Ueff^2 / R

Stimmt -- aber ich hoffe, ihr setzt dort nicht 20V und
50 Ohm ein, das wäre nämlich grob falsch...

Egon D. schrieb:
> Stimmt -- aber ich hoffe, ihr setzt dort nicht 20V und
> 50 Ohm ein, das wäre nämlich grob falsch...

7V x 7V / 50Ω = 1 Watt (nicht 500mW)

Ich würde aber 10V einsetzen, weil er ja auch Rechteck ausgeben will.

10V x 10V / 50Ω = 2 Watt

Stefan ⛄ F. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Stimmt -- aber ich hoffe, ihr setzt dort nicht 20V
>> und 50 Ohm ein, das wäre nämlich grob falsch...
>
> 7V x 7V / 50Ω = 1 Watt (nicht 500mW)

Die 7V sind richtig -- die 50 Ohm aber nicht.

Man will i.d.R. ANPASSUNG haben, d.h. man schaltet
im Generator einen Längswiderstand von 50 Ohm fest
ein. Zusammen mit der externen Last von 50 Ohm sieht
die Endstufe 100 Ohm.

Deine 50 Ohm gelten für den Kurzschlussfall -- aber
den muss die Endstufe nur überleben, da muss sie nicht
mehr korrekt funktionieren.


> Ich würde aber 10V einsetzen, weil er ja auch Rechteck
> ausgeben will.

Stimmt.
Hatte ich zwischendurch vergessen.


> 10V x 10V / 50Ω = 2 Watt

Gilt nur für den Kurzschlussfall, d.h. "Absolute Maximum
Rating". 2W Belastung muss sie nur überleben.
Bei einer externen Last von 50 Ohm kommt nur 1W heraus;
bei dieser Belastung muss die Endstufe korrekt
funktionieren.

Egon D. schrieb:
> Man will i.d.R. ANPASSUNG haben, d.h. man schaltet
> im Generator einen Längswiderstand von 50 Ohm fest
> ein. Zusammen mit der externen Last von 50 Ohm sieht
> die Endstufe 100 Ohm.

Ach ja stimmt.

Michael M. schrieb:
> Ist der Effektivwert einer
> Rechteckspannung mit TG=50% nicht Uss / 2 x sqrt2 ??

Nein. Es ist Uss/2

Michael M. schrieb:
> Effektiv muss mehr sein...

Wieso das denn, es ist doch rechteck!

Michael M. schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Für Rechtecksignale ist die Leistung natürlich höher,
>> weil der Effektivwert größer ist
>
> Da muss ich jetzt nachfragen: Ist der Effektivwert einer
> Rechteckspannung mit TG=50% nicht Uss / 2 x sqrt2 ??

Richtig -- der Effektivwert ist Uss/2.
Der Faktor 1/sqrt(2) gilt für Sinus, nicht für Rechteck.

Grund: Für die Leistung ist egal, ob der Strom soherum
oder andersherum fließt, Hauptsache, er fließt. Ein
bipolares 50%-Rechteck ist vom Effektivwert her wie
eine Gleichspannung anzusehen.


> Kommt mir ein wenig komisch vor...

Das haben Effektivwerte so an sich... :)
Wer glaubt einem schon, dass aus 230V AC durch eine
einfache Diode, die die Hälfte des Signales
abschneidet, ein Effektivwert von 163V entsteht?

1

 ___     ___     ___     ___     ___     ___

2

    |   |   |   |   |   |   |   |   |   |

3

    |___|   |___|   |___|   |___|   |___|

Der Mittelwert von 10 und 10 und 10 und 10 und 10 und 10 ... ist 10!

Michael M. schrieb:

> Uss/2 wäre die mittlere Spannung.
> Effektiv muss mehr sein...

Hmpf.

Ein (um die Nulllinie symmetrisches) bipolares
Rechteck (mit Tastgrad 50%) hat einen Effektivwert
von Uss/2.

Ein unipolares Rechteck mit Tastgrad 50% hat einen
Effektivwert von 1/2*sqrt(2)*Us.
(Originellerweise gilt hierfür Uss = Us.)

Egon D. schrieb:
> Zusammen mit der externen Last von 50 Ohm sieht
> die Endstufe 100 Ohm.
>
> Deine 50 Ohm gelten für den Kurzschlussfall -- aber
> den muss die Endstufe nur überleben, da muss sie nicht
> mehr korrekt funktionieren.

Nö,

damit bei 50 Ohm Last und 50 Ohm Innenwiderstand 20Vss am Ausgang 
ankommen muß die Leerlaufspannung 40Vss betragen.
Also muß der Generator 4W an 100 Ohm liefern und 8W bei Kurzschluß 
aushalten.

Gruß Anja

Anja schrieb:
> muß die Leerlaufspannung 40Vss betragen.

Ich hoffe doch sehr dass er 20Vss als Leerlaufspannung meinte. Weil nur 
sehr wenige Operationsverstärker 40Vss liefern können.

Anja schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> Zusammen mit der externen Last von 50 Ohm sieht
>> die Endstufe 100 Ohm.
>>
>> Deine 50 Ohm gelten für den Kurzschlussfall -- aber
>> den muss die Endstufe nur überleben, da muss sie nicht
>> mehr korrekt funktionieren.
>
> Nö,

Aber ja.


> damit bei 50 Ohm Last und 50 Ohm Innenwiderstand 20Vss
> am Ausgang ankommen muß die Leerlaufspannung 40Vss
> betragen.

Richtig -- aber davon war keine Rede.

Es hieß: Innenwiderstand 50 Ohm. Und AUSSERDEM 20Vss.
Das "außerdem" habe ich als "Leerlauf" interpretiert;
genauso, wie es für viele Generatoren spezifiziert ist.

Michael M. schrieb:

>> Ein (um die Nulllinie symmetrisches) bipolares
>> Rechteck (mit Tastgrad 50%) hat einen Effektivwert
>> von Uss/2
>
> Das will schon weniger in meinen alten Kopf :-)

Hmm. Wieso?

Für die Leistung ist doch völlig egal, ob die Spannung
positiv ist und der Strom rechtsrum fließt, oder die
Spannung negativ ist und der Strom linksrum fließt.

Lars L. schrieb:
> Nun stellt sich mir die Frage welcher OP und welche Schaltung am besten
> für die Endstufe geeignet ist, sodass ich bei SIN,RECT,TRIANGLE eine
> Frequenz von 1Hz-4MHz herausbekomme

OpAmp für Ausgang Funktionsgenerator: LT1206/1207 (LT) BUF634 (250mA 
2000V/us)

Lars L. schrieb:
> Außerdem möchte ich es bei 20VSS betreiben

Das schafft keiner von denen. +/-15V Betriebsspannung und +/-12V 
Ausgangsspannung sind normal.

Michael M. schrieb:
> Positive "Halbzeit" mit +5 V, die negative folgt mit -5 V.

20Vss sind +10V und -10V

Ich biete 32 Vss an 50 Ohm mit 5 ns Rise/Falltime.
Also von - 16 V bis + 16 V.
Nur fuer die Begriffsstutzigen.

Hat einer einen Laengeren?

> Sowas kann man fertig günstig kaufen

Das "günstig" halte ich fuer Fakenews.

Michael M. schrieb:

> In Worten:
> Positive "Halbzeit" mit +5 V, die negative
> folgt mit -5 V.

Ja, zum Beispiel. Meinetwegen.


> Uss/2 = +5 V + -5 V = 0 V !!!!

Quark... Und bei U_max = +50V und U_min = +40V
ist dann Uss = 45V oder wie?! Blödsinn.

Uss = U_max minus U_min !

In Zeichen: Uss = U_max - U_min.


> (entspricht gleichzeitig der mittl. DC-Spannung)

Nee.. der (arithmetische) Mittelwert ist tatsächlich
(U_max plus U_min) / 2