Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "Huckepack"-Pulse - Überlagerung zweier Strompulse


von Sven (Gast)


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Hallo zusammen,

mein Anliegen ist es, eine Schaltung zu bauen um zwei Pulsgeneratoren 
zusammen auf eine Leitung zu bringen, um eine Laserdiode damit zu 
versorgen.

Der eine Pulsgenerator soll einen ca 100µs-langen Puls mit 300mA liefern 
und der andere Pulsgenerator einen 50ns-Puls (0-400mA) darüber setzen.

Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, wie ich diese zwei Pulse 
überlagern kann, ohne dass die Pulsform großartig verändert wird.
Mein erster Gedanke war ein Bias-Tee, welches aber nur eine 
Konstantquelle mit einer Pulsquelle kombinieren kann.
Die Schwierigkeit in meinen Augen liegt darin, dass der eine Pulser vom 
anderen Pulser "nichts sieht", also dass kein Strom vom einen Pulser 
durch den anderen fließt.

Würde mich freuen, wenn mir da jemand helfen oder ein paar Tipps geben 
könnte.

Vg Sven

von A. S. (rava)


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könnte eine einzelne spannungsgesteuerte Stromquelle funktionieren?
die Pulsgeneratoren würden dann Spannungspulse liefern, die man zunächst 
addieren müsste, um das Ergebnis dann als Steuersignal für die 
Stromquelle zu nutzen.

: Bearbeitet durch User
von Sven (Gast)


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An sich ist die Überlegung gut, aber ist ein OPV-Addierer zum Beispiel 
so schnell, dass er mit so kurzen Pulsen arbeiten kann?

von Elliot (Gast)


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Sven schrieb:
> Die Schwierigkeit in meinen Augen liegt darin, dass der eine Pulser vom
> anderen Pulser "nichts sieht", also dass kein Strom vom einen Pulser
> durch den anderen fließt.

Nee, genau darin liegt die Einfachheit der Sache. Man kann die Ströme in 
einem Knoten einfach überlagern.

Man nimmt je eine Emitterschaltung, die eingangsseitig vom jeweiligen 
Pulsgenerator angesteuert wird, verbindet die Kollektoren und legt die 
LD in die gemeinsame Kollektorleitung. Fertig.

von Elliot (Gast)


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Elliot schrieb:
> Man nimmt je eine Emitterschaltung, die eingangsseitig vom jeweiligen
> Pulsgenerator angesteuert wird, verbindet die Kollektoren und legt die
> LD in die gemeinsame Kollektorleitung. Fertig.

Hier noch ein Bildchen dazu. Gezeigt ist der Gesamtstrom, die 
Pulsspannungen sind jeweils 0/5V, die Einzelströme sind jeweils die 
Plateaus, also 300mA und 400mA.

von Sven (Gast)


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Aber dann lässt sich nicht steuern, wie viel Strom die Laserdiode 
abbekommt oder?
Weil die Pulser fungieren dann ja nur als "Schalter" eingangsseitig.

von Elliot (Gast)


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Sven schrieb:
> Aber dann lässt sich nicht steuern, wie viel Strom die Laserdiode
> abbekommt oder?

Du hast überhaupt keine Ahnung, richtig?
Natürlich lässt sich die Pulshöhe steuern, und zwar durch die Höhe der 
Steuerspannung. Wie sonst?

von Sven (Gast)


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Elliot schrieb:
> Natürlich lässt sich die Pulshöhe steuern, und zwar durch die Höhe der
> Steuerspannung. Wie sonst?

Das ist mir natürlich bewusst, aber der längere Basispuls soll dabei 
konstant bei 300mA bleiben und der drauf gesetzte Puls soll variabel 
sein.
Sowohl zeitlich als auch von der Höhe des Pulses.

von Elliot (Gast)


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Sven schrieb:
> aber der längere Basispuls soll dabei
> konstant bei 300mA bleiben und der drauf gesetzte Puls soll variabel
> sein.
> Sowohl zeitlich als auch von der Höhe des Pulses.

Oh man ja doch, genau das leistet die gezeigte Schaltung.

von Elliot (Gast)


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Beide Teilströme sind vollkommen unabhängig, zeitlich und in der 
Amplitude, und die werden im Kollektorknoten rückwirkungsfrei addiert. 
Ist das wirklich so schwer zu verstehen?

von Sven (Gast)


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Elliot schrieb:
> Beide Teilströme sind vollkommen unabhängig, zeitlich und in der
> Amplitude, und die werden im Kollektorknoten rückwirkungsfrei addiert.
> Ist das wirklich so schwer zu verstehen?

Ahhh Entschuldigung, da hatte ich jetzt einen kurzen Denkfehler.. Danke 
für deine Hilfe und Geduld!
Aber sind Transistoren in den Zeiten nicht etwas kritisch?
Also sind die Ein- & Ausschaltzeiten klein genug, damit das in der 
Praxis realisierbar ist?

von Elliot (Gast)


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Sven schrieb:
> Aber sind Transistoren in den Zeiten nicht etwas kritisch?
> Also sind die Ein- & Ausschaltzeiten klein genug, damit das in der
> Praxis realisierbar ist?

Die Transistoren arbeiten praktisch als Emitterfolger, (also schneller 
als ungesättigte Schalter in Emitterschaltung), da ist die Grenzfrequenz 
nahe ft. Schaltzeiten im ns-Bereich sollten zu schaffen sein (z.B. mit 
PZT2222A).

von Elliot (Gast)


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Die Schaltzeiten im Datenblatt gelten für übersteuerte Emitterschaltung, 
aber nicht für die von mir gezeigte Schaltung. Darin sind die zig-fach 
schneller!

von Sven (Gast)


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Elliot schrieb:
>
> Die Transistoren arbeiten praktisch als Emitterfolger, (also schneller
> als ungesättigte Schalter in Emitterschaltung), da ist die Grenzfrequenz
> nahe ft. Schaltzeiten im ns-Bereich sollten zu schaffen sein (z.B. mit
> PZT2222A).

Vielen Dank für deine Hilfe!

von Elliot (Gast)


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Elliot schrieb:
> Die Transistoren arbeiten praktisch als Emitterfolger, (also schneller
> als ungesättigte Schalter in Emitterschaltung), da ist die Grenzfrequenz
> nahe ft. Schaltzeiten im ns-Bereich sollten zu schaffen sein (z.B. mit
> PZT2222A).

Sieht doch gut aus, oder?

von Wolfgang (Gast)


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Sven schrieb:
> Aber dann lässt sich nicht steuern, wie viel Strom die Laserdiode
> abbekommt oder?

Was meinst du, wozu die Emitterwiderstände da sind?

von Sven (Gast)


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> Elliot schrieb:
>> Die Transistoren arbeiten praktisch als Emitterfolger, (also schneller
>> als ungesättigte Schalter in Emitterschaltung), da ist die Grenzfrequenz
>> nahe ft. Schaltzeiten im ns-Bereich sollten zu schaffen sein (z.B. mit
>> PZT2222A).
>
> Sieht doch gut aus, oder?

Ja das sieht tatsächlich sehr vielversprechend aus!
Danke nochmal für deine Hilfe!

von Sven (Gast)


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> Elliot schrieb:
>> Die Transistoren arbeiten praktisch als Emitterfolger, (also schneller
>> als ungesättigte Schalter in Emitterschaltung), da ist die Grenzfrequenz
>> nahe ft. Schaltzeiten im ns-Bereich sollten zu schaffen sein (z.B. mit
>> PZT2222A).
>
> Sieht doch gut aus, oder?

Noch eine kurze Nachfrage, mit welchem Programm hast du hier simuliert?
Weil in LTSpice finde ich diesen Transistor nicht.

von Elliot (Gast)


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Sven schrieb:
> mit welchem Programm hast du hier simuliert?

TINA

> Weil in LTSpice finde ich diesen Transistor nicht.

https://www.onsemi.com/pub/collateral/pspice%20model%20lib.lib

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Sven schrieb:
> Ja das sieht tatsächlich sehr vielversprechend aus!
Die erreichbare Flankensteilheit hängt übrigens auch sehr vom Layout ab. 
Denn wenn du da an einer ungeschickten Stelle 20mm zu viel Leitung hast, 
dann hast du an einer ungeschickten Stelle eine Spule mit 20nH drin. Und 
die 50ns sind in weiter Ferne.

Sven schrieb:
> Weil in LTSpice finde ich diesen Transistor nicht.
Nimm einen anderen mit einer Transitfrequenz um 300MHz.

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