Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie bipolares Rechtecksignal Amplitudenmodulieren?


von A. R. (redegle)


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Hallo zusammen,

ich habe ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von +/- 2,5 V und einer 
Frequenz bis zu 5 MHz. Die Anstiegszeit liegt im Bereich weniger ns.

Das Rechtecksignal möchte ich mit einer Spannung (z. B. 0 V bis X V) in 
der Amplitude modulieren. Hierbei sollen die hochfrequenten 
Signalanteile möglichst nicht gedämpft gehen. Die Modulationsfrequenz 
liegt in der Größenordnung mehrerer 10 kHz.

Die exakte Ausgangsspannung ist nicht relevant. Das Signal muss aber bis 
nahe 0 V runtermoduliert werden.

Aktuell plane ich hierzu einen AD835 einzusetzten. Aufgrund des Preises 
des Bausteins und vor allem aufgrund der Verfügbarkeit hätte ich gerne 
eine alternative Möglichkeit. Bei der Suche wurde ich nicht ganz fündig. 
Deswegen die folgenden beiden Fragen:

1. Kennt jemand alternative Bausteine für die Aufgabe bzw. alternative 
Lieferanten?
2. Gibt es alternative Schaltungen um die Funktionalität zu erreichen?

Danke für alle Antworten.

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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VGA?

von c-hater (Gast)


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A. R. schrieb:

> Das Rechtecksignal möchte ich mit einer Spannung (z. B. 0 V bis X V) in
> der Amplitude modulieren.

Definiere X!

Jedem Nicht-Vollidioten ist auf Anhieb klar, dass dies der Knackpunkt 
ist. Wenn X = 10nV wird man eine vollkomen andere Lösung benötigen als 
bei X = 10kV.

von My2cents (Gast)


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A. R. schrieb:
> Die exakte Ausgangsspannung ist nicht relevant. Das Signal muss aber bis
> nahe 0 V runtermoduliert werden.

-> schnelles Logikgatter nutzen und dessen positive/negative rail 
zwischen 0…(-2.5)V modulieren. Der zugehörige andere rail muss so 
gewählt werden, dass dem IC Seine Minimum supply
Voltage gewahrt bleibt.

von Cartman (Gast)


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Vierquadrantenmultiplizierer.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Diese Modulation geht simpel mit einem (schnellen) Multiplexer, z. B. 
74HCT4053.

Zunächst muss das Rechtecksignal auf 0 bis z. B. 5 V ge"shiftet" werden, 
damit es den Multiplexer ansteuern kann. Ich gehe davon aus, dass ich 
das nicht weiter erklären muss. Der eine Mux-Eingang liegt auf Masse, 
der andere auf deiner variablen Spannung bis 0 bis max. 5 V (in der 
Praxis ca. -0,5 bis +5,5 V).

Es geht mit einer 74HC/HCT4053 auch mit Spannungen bis zu 10 V, aber da 
wird es mit den Betriebsspannungen etwas komplizierter.

Und mit exotischeren Multiplexern kann man mehr erreichen.

von H. H. (Gast)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> 74HCT4053.

Kaum, denn:

A. R. schrieb:
> Die Anstiegszeit liegt im Bereich weniger ns.

Das versaut der lahme HCT.

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Verwechselst du da nicht Ton und Toff, die nichts mit der Anstiegszeit 
am Ausgang, die nicht spezifiziert ist, zu tun hat? Die wird erheblich 
kürzer sein. Und wenn's nicht reicht, dann nehmen wir halt eine 
47LVC1G3157.

von Patrick L. (Firma: S-C-I DATA GbR) (pali64)


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Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb:
> dann nehmen wir halt eine
> 47LVC1G3157.

ähm wens nicht reicht hätte ich noch Mutiplexer im GHz bereich 
rumliegen.
Weis jetzt grad die Bezeichnung nicht auswendig.
Aber wenn's wirklich so steile Flanke sein muss?
Da hätte ich sicher noch lager von :-)

von Der Zahn der Zeit (🦷⏳) (Gast)


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Patrick L. schrieb:
> ähm wens nicht reicht hätte ich noch Mutiplexer im GHz bereich
> rumliegen.
Das kann sein, dass das auch nicht helfen würde. Bei der Modulation geht 
es ja um das Verhalten Steuereingang -> Signalausgang, das muss bei 
einem Multiplexer im GHz-Bereich nicht besser sein (kann aber).

Normalerweise ist das Verhalten Signaleingang -> Signalausgang 
interessant. Da kann man mit einem HCT-Mux auch viele -zig oder sogar 
~100 MHz erreichen. Die kapazitive Ausgangslast muss klein sein, dann 
spielen nur noch Bahnwiderstand und interne Ausgangskapazität des Mux 
als Tiefpass eine Rolle.

von A. R. (redegle)


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Entschuldigt bitte die späte Antwort.

Erst einmal vielen Dank für die Kommentare. Ich hatte damals noch einige 
Zeit investiert nach diversen analogen Multiplexern zu suchen. Das sah 
damals sehr vielversprechend für meine Anwendung aus.

Ich hatte mich damals verstärkt auf andere Projekte bzw. 
Schaltungsgruppen fokussiert und organisatorische Dinge fokussiert, 
sodass diese spezielle Frage etwas in den Hintergrund geraden ist. Der 
Schaltungsteil wird in Zukunft aber noch angegangen.

Ich berichte wieder, sobald es Neuigkeiten gibt.

von Thomas R. (analogfreak)


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AD835 ist vier Quadranten. Falls zwei ausreichen, CA3080 oder 1/2 
LM13700 oder NE5517. Wenn die zu langsam sind, dann vielleicht mit 
schneller, geschalteter Stromquelle

von Jobst M. (jobstens-de)


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Gilbert Zelle
NE602/NE612/SA602/SA612


Gruß
Jobst

von A. R. (redegle)


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Hallo zusammen,

besten Dank an die Kommentare.
Ich habe zwei Systeme ausgelegt und gelayoutet.
A) Mit Analogmultiplizierer AD835ARZ
B) Mit Analogmultiplexer NLVASB3157

Die Platinen wurde Heute und Gestern in Betrieb genommen.

Bei dem Analogmultiplizierer zeigt sich, dass der Ausgangsoffsetfehler 
dafür sorgt, dass das Dreieck recht stark unsymmetrisch wird. Die 
Offsetspezifikation im Datenblatt ist wahrscheinlich für den Fall, dass 
beide Differenzspanungen am Einang 0 V betragen definiert, was in meinem 
Aufbau nicht der Fall ist, sodass im Betrieb eine höhere Offsetspannung 
vorliegt.

Die Ergebnisse mit dem Analogmultiplexer sehen sehr gut aus. In der 
ersten Iteration kann ein Frequenzbereich von etwa 10 khz bis etwa 3 MHz 
sauber abgebildet werden.

@Der Zahn der Zeit,

kann ich mich für den Vorschlag mit dem Analogmultiplexer revangieren?

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