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Forum: HF, Funk und Felder optoelektronische verstärkung


Autor: Manu (Gast)
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Hi!

Ich bekomme ein HF Digitalsignal über eine Fiberglasleitung, dessen 
Frequenz zwischen 1 und 5 GHz liegt.
Nun will ich dieses Signal in ein Elektronisches Rechtecksignal 
umwandeln und damit einen selbstsperenden FET leitend machen, Spannung 
zwischen Drain und Source sollte nicht höher als 0,6 Volt sein also muss 
die Gatespannung an meinem im Schaltlan verwendetem FET ca. 10 Volt 
betragen.

Der im Schaltplan verwendete OP arbeitet als nichtinvertierende 
Komparator.
Er gibt also im falle von high ca. +10 V aus, das genügt um die 
source-drain strecke des 2SK1056 auf ca. 0,6 volt zu begrenzen also 
ungefähr soviel wie bei der momentanen spulenbeschaltung mit der diode.

Wo ich nun meine größten bedenken habe ist die Rise time des OP...
10 Volt bei 5 GHz ist ein starkes wort...

Kennt jemand einen FET der bei deutlich geringerer Gatespannung gleiche 
source-drain Spannung aufweist?
Weiß jemand wie eine solche Schaltung wie sie von mir benötigt wird in 
der Praxis verwiklicht wird? Wird dort überhaupt ein OP verwendet?
Wie kann ich die Schaltung schneller machen?

Wie gesagt es muss nur eine schaltung sein die mir mit dem optischen 
signal bei jeder 1 (licht an) einen FET auf mindestens 0,6 Volt D-S 
durchschaltet.
Mit dem was dazwischen ist um dies zu verwiklichen bin ich für jeden 
Vorschlag offen!

Gruß
Manu

Autor: Zacc (Gast)
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OP und GHz schliessen sich aus. 10V hub kannste eh vergessen, mit 1V ist 
schon gut denk ich. Das Ganze soll ein Verstaerker sein ? Komparatoren 
gibt's bei dieser Frequenz eh nicht mehr, nur noch lineare Verstaerker. 
Ich seh was mit zwei, drei einzelnen Transistoren.

Autor: Zacc (Gast)
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Schau mal bei Minicircuits. http://www.minicircuits.com/
Dort Amplifier, Surface mount, Monolithisch,  listet eine menge Teile. 
Gewisse Teile der ERA & GALI serie gehen bis 8GHz.

Autor: Manu (Gast)
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ok, danke für den link!

Der 6 GHz amp auf der seite schaut ja schonmal nicht schlecht aus.
Aber wie kann ich eigentlich so ein optisches signal in ein elektrisches 
umwandeln bei einer so hohen frequenz? Gibt ja so vertige "TORX" von 
toshiba, aber die sind hauptsächlich für audio und gehen glaub ich nur 
bis ca. 6 MHz.

@Zacc
1 Volt ist klar besser, aber gibt es den einen FET der bei 1 Volt schon 
sauber durchschaltet bzw. eine Drain-Source strecke von maximal 0,6 Volt 
hat?

Autor: Zacc (Gast)
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Nein, ein FET kann das nicht. Etwas mehr Spannung muss schon sein. Bei 
diesen Frequenzen macht man vieles anders. zB au den Photoempfaenger. 
Ein TOSLink ist auch schon weit entfernt. Und eine Photodiode an einen 
Mikrowellen verstaerker klemmen braucht schon sehr viel Licht. Ich mach 
das zB wenn ich in einem Puls 10 Watt habe. Wenn man nur mW hat muss man 
das anders machen. Wieviel optische Leistung hast du denn, gemittelt und 
peak ? Bei welcher wellenlaenge ?

Autor: Manu (Gast)
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Oh, tut mir leid, ich kenn mich mit dem Optischen nicht so aus...
Was meinst du mit gemittelt und Peak? Ich mache mich mal über die 
Wellenlänge schlau, aber es sind aufjedenfall NICHT mehrere verschiedene 
wellenlängen, gibts da sowas wie standart?

Wenn nicht über eine Fotodiode und auch nicht über einen Toslink, wie 
dann?
Soviele bauteile gibt es doch nicht die auf licht ansprechen oder?

Und wenn ein durchschnittsfet mehr als 1 Volt braucht, ich aber in der 
Geschwindigkeit nur 1 Volt pulsen kann, wie soll ich das anstellen?

Gibts für mein Problem überhaupt ne Lösung?
Mir kommts grad vor als ob es unmöglich zu schaffen ist.

Autor: Zacc (Gast)
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Also, wenn das licht von einer laserdiode kommt, so ist die pulsleistung 
gleich der CW leistung, mehr oder weniger. Ich komme von den 
modemgelockten lasern her, da hat man eine 10000 fache ueberhoehung 
aufgrund des duty cycles.

Man arbeitet auf alle faelle mit einer photodiode, muss eben auf 1Vpp 
oder irgendwas verstaerken. Es gibt Schaltungen, die leisten das. Die 
schwierigkeit ist eine gute Balance zwischen Bandbreite und Impedanz und 
Versterkung. Die ADN2820 & ADN2821 kennst du ? Das sind 9GHz 
Transimpedanz Versterker. Beide bei digikey nicht lieferbar. allenfalls 
als Sample.

Weshalb klebst du an diesem Fet, was soll der ? Was ist das Ziel ?

Autor: Manu (Gast)
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Ich habe einen Schwingkreis, der bei 60 MHz seine Resonazfrequenz hat.
Der Schwingkreis muss "abschaltbar sein", dies funktioniert so das ein 
zweiter schwingkreis mit eingekoppelt wird, und somit die 
Resonanzfrequenz verschoben wird. Momentan funktioniert das so, das eine 
Diode mit DC bestromt wird, und somit im leitenden zustand den zweiten 
Schwingkreis schließt.

Die ganze Zeit hat es genügt, wenn der schwingkreis ziemlich langsam 
vertrimmt wurde, also mit maximal 20 MHz in Resonanz und außer Resonanz 
von 60 MHz geschalten wurde. Doch nun muss das beträchtlich schneller 
gehen. Über die Fiberglasleitung bekomme ich das Signal zum vertrimmen 
der Resonanzfrequenz, und dies mit ca. 500 - 800 MHz, evtl. sogar noch 
schneller.

Nun habe ich mir gedacht ich benutze statt der Diode die ich mit DC 
bestrome einfach einen FET um den zweiten Schwingkreis einzukoppeln.
Aber wenn ein FET 10 Volt Gatespannung braucht um eine Drain Source 
Spannung von ca. 0,6 Volt zu erreichen wie sie die Diode hat, ist es 
vielleicht einfacher über einen normalen (ziemlich schnellen) Transistor 
zu lösen oder?

Schau dir doch bitte mal den neuen Schaltplan an und sag mir was du 
davon hälst. Vor allem welche diode kannst du mir empfehlen?

Autor: Zacc (Gast)
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Wie soll das gehen? Du hast einen binaeren Strom von 0/1 mit GBit/s und 
bei den Einsen willst du einen 60MHz Resonanzkreis verstimmen ? Das geht 
so nicht. Damit kann man allenfalls einen Schwingkreis bei 40GHz 
verstimmen, aber tiefer als der Datenstrom macht wenig Sinn.
Technisch gesehen koennte man auch Kapazitaetsdioden zum Verstimmen 
verwenden, die machen schon was mit viel weniger Hub. Man kann auch 
einen FET, oder Bipolaren Transistor nehmen. Die muss muss man beide 
nicht voll aussteuern, sondern nur im linearen Bereich modulieren.

U eberleg dir das Konzept nochmals. Weshalb hat der Schwingkreis 60MHz? 
Weshalb kommen die Informationen zum verstimmen so viel schneller daher 
?

Autor: Manu (Gast)
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Es ist eine Empfangsspule für MRT.
Das elektromagnetische Signal wird mit 60 MHz gesendet, und die Spule 
empfängt nicht das eigentliche Signal das gesendet wird, sondern nur die 
Resonanz davon. Also muss ich meine Spule in dem Moment in dem gesendet 
wird vestimmen, und nur zwischen dem sendeimpulsen auf 60 MHz stimmen um 
die Resonanz zu empfangen.

Nun will ich aber die Resonanzschwingung nichtmehr im ganzen empfangen, 
sondern für zwei Empfangsspulen multiplexen, also mit spule eins die 
ersten 10 grad der Resonanz empfangen und dann mit der zweiten spuele 
von 10-20 grad empfangen. dann mit der ersten von 20-30 grad und so 
weiter. Daher ist die verstimmfrequenz soviel höher.

Wieviel Spannung benötigt so eine Kapazitätsdiode um einigermaßen 
leitend zu werden?

Autor: Zacc (Gast)
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Eine Kapazitaetsdiode wird nicht leitend. Sie veraendert die Kapazitaet. 
Sie ist eine spannungsgesteuerte Kapazitaet. Sie ist im Wesentlichen das 
steuernde Element in einem VCO. Wo hab ich meine her ... Zetex. Die 
Dinger nennen sich VariCaps, oder Varactoren. gibt's von einigen pF bis 
einige Duzend pF, mit einem dynamischen Bereich von bis 1:10. Damit 
koennte man alle Spulen durch eine Einzige ersetzen, die man in der 
Frequenz umschaltet.

Andererseits, um Spulen umzuschalten... wuerde ich einen 
Bipolartransistor nehmen. Das Konzept muesste zuerst etwas ueberdacht 
werden. Schwingende Spulen unter Last umschalten... Das gibt Aerger, 
resp induktiv induzierte Spannungen. Durch passende Ansteuerung koennte 
man bei Null Strom, dh maximaler Spannung umschalten.

Autor: Manu (Gast)
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Danke, du hast mir unwarscheinlich weitergeholfen!
So eine Kappazitätsdiode schafft einege Probleme aus der Welt!

Werde mich unter umständen nochmal hier melden, muss das aber jetz 
erstmal verdauen ;)

Gruß
Manu

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