Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Preamp Nachbauen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Johnny S. (sgt_johnny)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Zusammen, ich möchte den Preamp 113 nachbauen

Es gibt ein vereinfachtes Schema, siehe anbei. Hierbei habe ich aber 
noch einige Relativ unklare Punkte

- Was für ein Bauteil ist der 25pf Kondensator in Fig.1, derjenige der 
mehrere kleine Rechtecke hatt, im vergleich des "normalen" 20pf.

- Was ist diese Kondensator-Potikombination? In Fig 4.1 sieht es so aus, 
als wäre das eher ein Drehschalter mit Kondensatoren und Widerständen. 
Die Kondensatorweter sind ja bekannt (0,100,200,500,1000pf). Hat jemand 
eine Idee wie man zu den Widerständen kommt?

- Welchen, aktuellen OPAMP könnte ich hier Einsetzen? Ich habe die 
Spannungen +12,-12,+24,-24 sowie GND verfügbar?

- Als Zubehör wird ein 93 Ohm Kabel empfohlen, kann ich hier auch ein 50 
Ohm verwenden? Falls ja, muss ich etwas an der Schaltung ändern? Bzw. 
Ist der Poti mit 40-140Ohm dafür Zuständig? Sowie den 100Ohm Widerstand 
durch 50 Ohm ersetzen?

- Mit was für Widerständen muss der OPAMP beschalten werden um A=1 zu 
erreichen?


Vielen Dank für eure Hilfe

: Verschoben durch Admin
von Jonas B. (jibi)


Lesenswert?

>- Was für ein Bauteil ist der 25pf Kondensator in Fig.1, derjenige der
>mehrere kleine Rechtecke hatt, im vergleich des "normalen" 20pf.

Steht doch in der Anleitung, der ist über das Frontpanel auswählbar.

...

>- Mit was für Widerständen muss der OPAMP beschalten werden um A=1 zu
>erreichen?

Das ist aber absolutes Basiswissen... suche mal nach Spannungsfolger 
oder Impedanzwandler.

Im übrigen fehlt da halt einfach so gut wie alles wichtige für die 
Schaltung, wie du selbst gemerkt hast ist halt vereinfacht.
Ich empfehle eine vollständigere Schaltung zu suchen.

Gruß J

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Jonas B. schrieb:
>>- Was für ein Bauteil ist der 25pf Kondensator in Fig.1, derjenige der
>>mehrere kleine Rechtecke hatt, im vergleich des "normalen" 20pf.
>
> Steht doch in der Anleitung, der ist über das Frontpanel auswählbar.

Nein. Die gestrichelten 25pF sind einfach die parasitäre Kapazität des 
Aufbaus (also kein diskreter Kondensator sondern vor allem der 
Verstärkereingang). Die wirkt zusammen mit den 20pF zum Testinput als 
Mindestkapazität von ~45pF, die nicht unterschritten werden kann. Dieser 
Mindestkapazität kann man dann noch wählbar 0pF bis 100pF zuschalten, um 
die gewünschte Gesamtkapazität zu erhalten.

Johnny S. schrieb:
> - Welchen, aktuellen OPAMP könnte ich hier Einsetzen?

Das ist in der Tat eine sehr wichtige Frage. Hast du denn zusätzliche 
Infos über den Verstärker, der im Original verwendet wurde? Das gäbe 
einen Anhaltspunkt...

von Elliot (Gast)


Lesenswert?

Johnny S. schrieb:
> Welchen, aktuellen OPAMP könnte ich hier Einsetzen?

Einige Anforderungen kann man doch dem Datenblatt entnehmen.

SlewRate >167V/µs
GBP >6MHz,
Fet-Eingang
Ausgangsstrom >50mA
Ausgangsaussteuerbarkeit >+-10V @50mA
sehr rauscharm, kleine Eingangskapazitäten

Da dürfte die Auswahl nicht allzu groß sein. Dazu noch passenden 
Eingangsschutz.

Aber wer noch nichtmal die Verstärkung auf 1 setzen kann, oder die 
Zeitkonstante eines RC-Gliedes berechnen kann...

von Johnny S. (sgt_johnny)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Nein. Die gestrichelten 25pF sind einfach die parasitäre Kapazität des
> Aufbaus (also kein diskreter Kondensator sondern vor allem der
> Verstärkereingang). Die wirkt zusammen mit den 20pF zum Testinput als
> Mindestkapazität von ~45pF, die nicht unterschritten werden kann. Dieser
> Mindestkapazität kann man dann noch wählbar 0pF bis 100pF zuschalten, um
> die gewünschte Gesamtkapazität zu erhalten.

Also nicht zum Einbauen.



> Johnny S. schrieb:
> Das ist in der Tat eine sehr wichtige Frage. Hast du denn zusätzliche
> Infos über den Verstärker, der im Original verwendet wurde? Das gäbe
> einen Anhaltspunkt...

Leider nein.

Jonas B. schrieb:
> Im übrigen fehlt da halt einfach so gut wie alles wichtige für die
> Schaltung, wie du selbst gemerkt hast ist halt vereinfacht.
> Ich empfehle eine vollständigere Schaltung zu suchen.

Das habe ich schon probiert... leider ohne Erfolg. Das Teil ist schon 
ziemlich alt, aus den 80ern vermutlich, und man findet leider keine 
Bilder vom inneren oder von der Schaltung


Elliot schrieb:
> Johnny S. schrieb:
>> Welchen, aktuellen OPAMP könnte ich hier Einsetzen?
>
> Einige Anforderungen kann man doch dem Datenblatt entnehmen.
>
> SlewRate >167V/µs
> GBP >6MHz,
> Fet-Eingang
> Ausgangsstrom >50mA
> Ausgangsaussteuerbarkeit >+-10V @50mA
> sehr rauscharm, kleine Eingangskapazitäten

Wie wären die folgenden Modell?

- OPA810
- OPA2810
- ADA4637-1
- ADA4817-1

von Thomas W. (goaty)


Lesenswert?


von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


Lesenswert?

Johnny S. schrieb:
> Das Teil ist schon ziemlich alt, aus den 80ern vermutlich.

Wird aber noch gebaut bzw. angeboten.
https://www.ortec-online.com/products/electronics/preamplifiers/113

Johnny S. schrieb:
> Es gibt ein vereinfachtes Schema, siehe anbei. Hierbei habe ich aber
> noch einige Relativ unklare Punkte ...

Mit so einem Schema (und Deinem Wissensstand) wirst Du nicht weit 
kommen. Selbst mit einem kompletten Schaltplan nicht, das Knowhow geht 
über einen Schaltplan weit hinaus. Das ist nichts was man 'mal so eben' 
auf dem Steckbrett aufschmettert.

Hier z.B. wird ein Scintillation Amplifier beschrieben mit dem AD8656: 
https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-the-charge-sensitive-preamplifier_fig5_234412656.

Oder hier: 
https://www.researchgate.net/figure/Circuit-diagram-of-fast-scintillation-detector-preamplifier_fig2_234856701 
einer mit dem LM733/uA733. Bei Texas Instruments finden sich auch 
Application Notes.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Johnny S. schrieb:
> Wie wären die folgenden Modell?
>
> - OPA810
> - OPA2810
> - ADA4637-1
> - ADA4817-1

> - OPA810 - der könnte passen. Musst mal die Rausch-Werte genauer nachrechnen.

> - OPA2810 - sieht weitgehend nach einer dual-version des OPA810 aus. Von daher 
gilt das dort gesagte hier auch.

> - ADA4637-1 - ist nicht unity gain stable und wird mit Verstärkung 1 nicht 
stabil laufen.

> - ADA4817-1 - passt nicht zu den Versorgungsspannungen, die du zur Verfügung 
hast (aber die könnte man ja runterregeln). Ist zwar prinzipiell unity gain 
stable, aber "grade mal so".

Ganz generell gilt: wenn du nicht schon Erfahrung mit sehr schnellen OPV 
hast ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass dein erstes Layout für diese 
Teile nicht stabil laufen sondern schwingen wird.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Beitrag "Re: Gammaspektrum-Halbleitersensor von ELV?"
In der alten Valvo-Applikation steht ab Seite 59 ein Abschnitt über 
Vorverstärker für Scintillationsdetektoren.
Der Eingang des Preamp 113 liegt direkt auf etwa +800V, da sollte man 
vielleicht den Verstärkereingang vor Einschaltimpulsen schützen.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Ach ja, noch ein Nachtrag zu einer bisher offenen Frage:

Johnny S. schrieb:
> Die Kondensatorweter sind ja bekannt (0,100,200,500,1000pf). Hat jemand
> eine Idee wie man zu den Widerständen kommt?

Die Widerstände sind so gewählt, dass sich bei jeder 
Kapazitätseinstellung ungefähr die selbe Zeitkonstante von 50µs ergibt. 
Deshalb bekommst du bei den 1000pF einen Widerstand von 56kOhm.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Beitrag "Re: Pollin PMT-Modul"
Meine Messungen an einem Scintillationsdetektor von 2003, Impulse bis 
-65V, da braucht man keine Spannungsverstärkung, eher Abschwächung.
Nur eine Stromverstärkung wäre zweckmäßig, um Kapazitäten der 
nachfolgenden Schaltung (z.B. ADC) schneller laden/entladen zu lassen, 
damit die Impulse nicht noch breiter werden.

von Werner H. (werner45)


Lesenswert?

nochwas:
Die ± 24V Betriebsspannung sind für hohe Dynamik bei gleichzeitig guter 
Auflösung nötig. Da gibt/gab es keinen OpV, der wurde aus 
spannungsfesten  Transistoren quasi nachgebaut und für den Zweck 
optimiert. Andere Hersteller (Bertold?) arbeiteten sogar mit 100 V 
Betriebsspannung. Der Vorverstärker ist rein analog, dann ging es direkt 
in den Impulshöhenanalysator, der kanalisierte und digitalisierte die 
Pulse.
Das Dreieck ist nur ein Symbol für einen Verstärker, kein OpV.
Schaltpläne habe ich zwar mal gesehen, aber keine Kopien davon.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Lesenswert?

Ich hatte damals den LT1227 benutzt, der kann bis 30V 
Versorgungsspannung und war von Reichelt erhältlich.
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/1227fb.pdf
140MHz Video CurrentFeedback Amplifier
typ. Slew Rate 1100V/μs

Es gibt auch Operationsverstärker für hohe Betriebsspannungen, aber zu 
gesalzenen Preisen:
https://www.apexanalog.com/products/matrix_high-voltage.html
aber die können dann nur 1-5 MHz Kleinsignal, viel zu langsam.

Thomas Rapp benutzt einen LT1363 "70MHz, 1000V/μs Op Amp"
https://www.rapp-instruments.de/index5.htm
"Die Verstärkung ist hoch genug dass der Multiplier ohne Vorverstärker 
direkt an den >MCA< angeschlossen werden kann."
https://www.rapp-instruments.de/Elektronik/Messtechnik/mca/mca.htm

: Bearbeitet durch User
von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Ein schöne beschriebenes Beispiel:

http://scielo.sld.cu/pdf/nuc/n65/2075-5635-nuc-65-36.pdf
AD828, LT1xxx und andere schöne Teile verwendet

von Arno H. (arno_h)


Lesenswert?

Suche mal nach Jensen 990 und ähnliche. Das sind diskret aufgebaute 
Operationsverstärker, die mit guten Daten auch mit +-24Volt 
zurechtkommen.
Es gibt sehr viele Nachkonstruktionen auch als Bausatz, möglicherweise 
auch welche mit FET-Eingang.
Das Original ist nicht besonders schnell, aber im Laufe der Zeit gab es 
bestimmt einige Verbesserungen.

Arno

: Bearbeitet durch User

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]
  • [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.