Angenommen ich verwende einen elektronischen Schalter der einen von 3 Widerständen in der Feedback-Beschaltung eines OpAmps auswählt (ich will eine variable Verstärkung 1,2,5 erreichen), beinflusst dieser Schalter die Bandbreite des Verstärkers?
Sicher beeinflusst er deine Bandbreite. Jeder Schalter hat parasitaere Kapazitaeten. Du koenntes 1. Die Schaltung niederohmiger machen oder 2. mit einer geeigneten Kapazitaet an anderer Stelle in der Schaltung diese Kompensieren. Welche Schaltung hast du denn. Gruss Helmi
Hallo das Verstärkungs-Bandbreiteprodukt ist eine Konstante. Deshalb reduziert eine erhöhte Verstärkung die Bandbreite.
Das ist klar das die erhöhte Verstärkung die Bandbreite reduziert :-) Die frage ist ob der analoge Schalter an sich noch weiter zur Reduzierung beiträgt da er ja auch in der Feedback loop ist.
@manuel (Gast) Es ist immer noch die Frage welche Schaltung du da betreibst. Invertierend oder nicht invertierend ? bei einer nicht invertierenden Schaltung wuerden die parasitaeren Kapazitaeten des Schalter weniger storen als bei einer nicht invertierenden. Wenn bei einer invertierend Schaltung der Schalter z.B. am (-) Eingang sitzt und den Widerstand vom Ausgang her schaltet hast du weniger probleme mit den parasitaeren Kapazitaeten. Am (-) Eingang ist ja ein virtueller Nullpunkt wo ja fast keine Spannung ansteht am Schalter mit seinen Kapazitaeten. Bei einer nicht invertierenden Schaltung sieht das ein bisschen anders aus. Denn dort ist der (-) Eingang gleich der Spannung am (+) Eingang. Wenn dort jetzt der Schalter in die Rueckkoppelung leitung liegt ist am ihm die Eingangsspannung zu messen. Dadurch wirkt sich die parasitaeren Kapazitaeten hier viel mehr aus. Gruss Helmi
@Helmut Lenzen Schaltung existiert eigentlich noch nicht. Ich mache mir momentan Gedanken über den analogen Teil eines Oszilloskop. 1/10/100 Teiler hab ich mit Relais gemacht, dann kommt ein Impedanz-Wandler mit OPA656, danach die Vorverstärkerstufe (schein das komplexeste zu sein, daran arbeite ich gerade), und einen OPA691 mit G=+2 als ADC Buffer und DC-Shift. ADC ist ein AD831.
Um welchen Frequenzbereich handelt es sich denn? Der AD831 ist übrigens kein ADC, sondern ein Mischer.
Sorry, es war der ADS831 gemeint :-) Dessen 80MSPS würde ich natürlich gerne voll ausreizen bzw. noch mit einem zweiten 160MSPS erreichen. Wenn es nicht klappt ist aber nicht schlimm - ist just for fun.
Autor: manuel (Gast) schrieb am Datum: 11.02.2008 16:36 >1/10/100 Teiler hab ich mit Relais gemacht, dann kommt ein >Impedanz-Wandler mit OPA656, danach die Vorverstärkerstufe (schein das >komplexeste zu sein, daran arbeite ich gerade), und einen OPA691 mit >G=+2 als ADC Buffer und DC-Shift. ADC ist ein AD831. >Ich mache mir momentan Gedanken ... Das ist gut. Ich habe mir schon einige Gedanken gemacht -- wie auch viele andere. Eingangsteiler: Die allg. Meinung ist wohl, Reed-Relais zu benutzen. Insbesondere weil sie auch höhere Einganspsannung verkraften. Sie haben natürlich ein paar pF Kapazität -- die billigen von Reichelt 0.2pF Kontakt/Kontakt, und 2pF zur Spule. Damit kann man wohl leben -- siehe Kompensierter Spannungsteiler usw. Es gibt natürlich auch bessere Relais. Verstärker: OPA656/657 ist beliebt -- ich wüsste auch keine wirkliche Alternative. Mit Transistoren würde ich die Eingansstufe ungerne aufbauen. Die Umschaltung der Verstärkung kann man im Prinzip auch mit Reed-Relais machen. Ich habe mir dazu schon dutzende Bildchen aufgemalt. Man muss schon aufpassen mit den Kapazitäten. Aber geht schon. Ich gehe mal davon aus Du willst mit den Projekt nicht das dicke Geld machen, daher von mir ein kostenloser Tipp: Guck Dir mal den OPA875 an! Bis vor kurzem wollte ich auch Reed-Relais verwenden, aber der ist schon nicht schlecht. Ich muss mir allerdings noch mal das Datenblatt genau ansehen. Gruß Stefan Salewski
Danke :-) Geld verdienen will ich damit nicht. Ich befürchte das wird meinen Geldbeutel wie immer eher belasten. Der OPA875 sieht echt gut aus. Habe zwar gelesen das diese Video-Amps nicht für DC geeignet sind - das scheint aber hier wohl nicht der Fall zu sein. Zumindest steht unter Applications auch ADC MUX. Einen Buffer am ADC braucht man wohl dennoch. Irgendwie muss man ja den DC-Offset einstellen. Das geht wohl mit dem 875er nicht. Ich hab mal folgendes in Excel eingegeben: div range atten x mux buffer+dc offs. adc range 0,01 -0,05 0,05 1 5,00 2,00 2 -1,00 1,00 0,02 -0,10 0,10 1 2,50 2,00 2 -1,00 1,00 0,05 -0,25 0,25 1 1,00 2,00 2 -1,00 1,00 0,10 -0,50 0,50 10,00 5,00 2,00 2 -1,00 1,00 0,20 -1,00 1,00 10,00 2,50 2,00 2 -1,00 1,00 0,50 -2,50 2,50 10,00 1,00 2,00 2 -1,00 1,00 1,00 -5,00 5,00 100,00 5,00 2,00 2 -1,00 1,00 2,00 -10,00 10,00 100,00 2,50 2,00 2 -1,00 1,00 5,00 -25,00 25,00 100,00 1,00 2,00 2 -1,00 1,00 Also braucht man vor dem Mux einmal 5x, einmal 2x und einmal ohne 1x. D.h. wenn ich nichts übersehen habe dann 2x 875er oder 1x bypass Relais.
Datenblatt Seite 11: The OPA875 offers excellent DC signal accuracy. Ich habe das Datenblatt zwar noch nicht vollständig gelesen, aber obiges sieht doch gut aus. Offset: Was man genau braucht variiert natürlich je nach Anwendungsfall. Für den Offset würde ich vor dem ADC einen als Addierer beschalteten Invertierenden OP einsetzen. So ist die Offset-Addition am einfachsten, die Signalinvertierung stört ja nicht. (Man könnte natürlich auch einen weniger gebräuchlichen nichtinvertierenden Addierer verwenden.) Die OPA875 machen ja je Verstärkung 2, an die Eingänge könnte man jeweils einmal das Signal direkt und einmal mit Spannungsteiler auf 1/2 bzw. 1/2.5 abgeschwächt legen. Als Addierer und evtl. für weitere Verstärkung käme etwas OPA820 in frage. Man kann natürlich optional auch noch einen Verstärker +10 einschleifen (z.B. OPA846), evtl. könnte man auch die stromrückgekoppelten OPA695 benutzen, sie werden ja im Datenblatt des OPA875 verwendet. Kommt eben darauf an welchen Messbereich man erfassen will und wie groß die Signalamplitude für den ADC sein muss -- und wie teuer/aufwendig das ganze sein soll. Gruß Stefan Salewski
Würde eigentlich etwas gegen den TS5A3357 sprechen? Der hat 330MHZ Bandwith... Ich würde irgendwie gerne so wenig wie möglich Komponenten von Koax-Eingang bis zum ADC verwenden. Wenn ich mehrere OpAmps hintereinander schalte, wie wirkt sich das auf die Bandbreite aus? Sprich: Wenn ich 3x OPA656 mix 2x hintereinander schalte bekomme ich 8x Verstärkung. Wenn ich nur einen OPA656 mit 8x benutze?
>Würde eigentlich etwas gegen den TS5A3357 sprechen? Der hat 330MHZ >Bandwith... Ich würde irgendwie gerne so wenig wie möglich Komponenten >von Koax-Eingang bis zum ADC verwenden. TS5A3357 kenne ich nicht, werde ich mir demnächst mal ansehen. Wenig Komponenten ist natürlich immer gut. >Wenn ich mehrere OpAmps hintereinander schalte, wie wirkt sich das auf >die Bandbreite aus? Steht eigentlich in jedem Elektronikbuch. Grob gesagt hat jeder Verstärker Tiefpassverhalten, und man schaltet dann eben mehrere Tiefpässe hintereinander -- was eher unerwünscht ist. >Sprich: Wenn ich 3x OPA656 mix 2x hintereinander schalte bekomme ich 8x >Verstärkung. Wenn ich nur einen OPA656 mit 8x benutze? Ich gehe mal davon aus Du willst 100MHz obere Grenzfrequenz haben. Bei einem normalen, spannungsrückgekoppelten OP, der bei Verstärkung 1 stabil ist (etwas OPA820) fällt die Bandbreite bei hoher Verstärkung stark ab, Stichwort Verstärkungsbandbreiteprodukt. Wenn man hohe Verstärkung bei hoher oberer Grenzfrequenz will, wird man daher OPs nehmen, die nur für hohe Verstärkung kompensiert/stabil sind (wie OPA846 847) oder feste Verstärkung haben (etwa THS4303). Oder evtl. einen stromrückgekoppelten OP wie OPA695, bei dem fällt die obere Grenzfrequenz auch bei hoher Verstärkung wenig ab, aber diese Typen haben andere, manchmal unangenehme eigenschaften (soweit ich mich erinnere sind beide Eingänge niederohmig -- ich habe mich um diese bisher immer herumgedrückt.)
Stefan Salewski schrieb: >Für den Offset würde ich vor dem ADC einen als Addierer beschalteten >Invertierenden OP einsetzen. So ist die Offset-Addition am einfachsten, >die Signalinvertierung stört ja nicht. Zurück! In meinem Aufbau stört die Signalinversion durch einen invertierenden OP nicht. Insbesondere weil ich eh +-5V Versorgungsspannung verwende und somit keine Einschränkungen habe. Wenn man mit einer einfachen Spannungsversorgung (etwa 0 und 5V) auskommen möchte, sieht das schon anders aus, da kann man sein Signal nicht mal eben so einfach invertieren.
>Würde eigentlich etwas gegen den TS5A3357 sprechen?
Ja doch, dessen Datenblatt hatte ich vor längerer Zeit schon mal
überflogen. Das ist ein recht gewöhnlicher Analogschalter/Multiplexer.
Seine Übertragungsfunktion geht ab 100MHz doch schon deutlich in den
Keller, er hat recht hohe Kapazitäten an den analogen Ein- und
Ausgängen. Da ist mir ein Reed-Relay doch lieber.
@Manuel Kampert Was ich gestern noch vergessen hatte: Wenn Du viele Pfade mit unterschiedlicher Verstärkung parallel schalten willst, könnte auch der dem OPA875 ähnliche OPA4872 für Dich geeignet sein. Allerdings bekommt man den bei Digi-Key nur in 50 Stück Paketen. Ich tendiere aber eh mehr dazu, zwei (evtl. auch drei) OPA875 hintereinander zu schalten. Man hat dann durch diese zwar mehrere Tiefpässe hintereinander, aber wegen deren sehr hoher Grenzfrequenz stört das wenig. Es gibt viele Möglichkeiten...
Ich sehe schon. DIE optimale Lösung scheint es nicht zu geben - dafür aber viele mit Kompromiss. Ich denkte ich werd das Projekt in 3 Teile zerlegen (Attenuator, Verstärker, ADC) und versuchen die Komponenten unabhängig voneinander zu optimieren. Einmal komplett wird das glaub ich nie was. Mal davon abgesehen das das Projekt eh 1 Nummer zu groß für mich ist :-). Ich hab mich jetzt entschieden erstmal den mittleren Teil von http://area26.no-ip.org/images/adc_v1/middle.png nachzubauen. Der Schalter scheint ganz brauchbar. Mal sehen was dabei heraus kommt. Den OPA875 werd ich mir auf jeden Fall auch mal besorgen und testen.
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