Es geht um die Auslegung von analogen Leitungstreibern, konkret dem Schalten von Kleinsignalen von +/- 12V auf Hochfrequenzkabeln mit 75Ohm.
Es soll eine Pulsamplitudenmodulation aufgebaut werden, mit insgesamt 8 Stufen (pos / neg) Null verboten. Taktfrequenz geht auf 125 MHz. (Ja, kein Vertipper). Damit ergibt sich die Bandbreite zu wenigstens 250 MHz.
Die Schaltstufen kommen aus einem gelatchten R2R-DAC mit ausreichender Genauigkeit (8 Bit).
Die Frage ist: Wieviel Strom muss der treibende OPV bringen?
Gleichspannungstechnisch ergeben sich: 12 / 75 (Abschlusswiderstand) = 160mA und damit 2W.
Wechselspannungstechnisch bin ich unsicher, wie ich die Taktfrequenz in Spiel bringen muss. Reichen 5tau fürs Einschwingen bei 125 MHz? Bzw. wie behandle ich die Dämpfung / Verzögerung infolge der Kabel-Kapazität? Die Leitungslänge sind zwischen 50cm und 75cm mit 40 pF /m.
So rein netto bräuchte man wohl eine Anstiegszeit des OP von 1500V/us. GBW-Product mit Faktor 3-4x BW, wegen 1Vss Ausgang aus den DAC,
Ehrlich gesagt deine Beschreibung liesst sich ziemlich wirr.
Wieso kein Schaltbild wie es der Rest der Menschheit machen wuerde?
Ansonsten sei gefragt wieso du unbedingt +/- 12V brauchst wenn der
Rest der Menschheit LVDS nimmt wenn es schnell werden soll und man
sich dabei eigentlich was gedacht hat.
Na ich glaube, da googelt er am besten mal nach UKW-Sender, dann weiß er
ungefähr, womit er sich da anlegt.
Damit es keine Reflektionen gibt, schließt man in der HF ein 75R Koaxkabel mit 75R ab und verwendet Quellen mit 75R Impedanz.
Für 24Vpp am Koaxende muss der Sender dann intern 48Vpp haben.
Wenn nicht Sinus, sondern mindestens verrundetes 125MHz Rechteck gewünscht ist, wird es nicht unter UHF Sender gehen.
Ein Operationsverstärker reicht da nicht.
Vieleicht sollte der Anfrager seine Aufgabenstellung anders lösen.
Wechselspannungstechnisch bin ich unsicher, wie ich die Taktfrequenz in
Spiel bringen muss. Reichen 5tau fürs Einschwingen bei 125 MHz? Bzw. wie
behandle ich die Dämpfung / Verzögerung infolge der Kabel-Kapazität? Die
Leitungslänge sind zwischen 50cm und 75cm mit 40 pF /m.
LTspice XVII - Tutorial, Band 1. Version 1.0 als pdf-File (Stand: 18.02.2020)
Da der Gunthard Kraus als ehemaliger Hochschullehrer auch noch Funkamateur war, hat er sich in LTspice ebenfalls mit HF beschäftigt. Das könnte für Dich interessant sein.
LTspice IV - Tutorial, Band 2 / HF-Spezialausgabe. Version 1.1 als pdf-File
mfg klaus
Für 24Vpp am Koaxende muss der Sender dann intern 48Vpp haben.
Was sollen die Nebelkerzen mit Vpp?
Ein Amplitudenfaktor von 12V ist doch eine klare und sinnvolle Aussage. Die Leistung aus Vpp zu berechnen, macht es nur umständlicher.
Hoppla.. 24Vpp an 75 Ohm sind heftig. Weshalb so viel ? Geht es um sehr lange Kabel ? Da die 75 Ohm Kabel Videokabel sind, wuerd ich mal bei Video Bausteinen nachschauen. Wenn die Last 2W bekommt, muss die Quelle 4W liefern. In der Technik sind sonst eher 50 Ohm ueblich.
Allenfalls etwas in der Richtung eines ZHL-5W-1+
https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=ZHL-5W-1%2B
der macht 5-500MHz, 37dBm,
ich wuerd das Projekt ueberdenken. An der anderen Seite verstaerken ist guenstiger.
Ich habe bei meinen Antworten immer vorausgesetzt,
daß das Kabel am Ende mit 75 Ohm abgeschlossen ist,
wenn nicht, würde die Quelle bei ein am Ende offenes
60cm langes Kabel und 125MHz einen Kurzschluß sehen.
Bei einem guten Funktionsgenerator ist es am Ausgang tatsaechlich so.
Die Ausgangstransistoren dafuer haben 6 GHz Transitfrequenz.
Man beachte auch den Plural. :)
Die Ausgangsleistung liegt bei max. 10 W, bei vernachlaessigbaren(!)
Klirrfaktor. Die 3 dB Grenzfrequenz liegt bei ueber einem GHz.
Damit koennte man auch 8 bit @ 125 MHz ueber eine 75 Ohm Leitung
uebertragen. Aber es sollen ja nur 3 bit sein. :(
Nur ist es wohl fuer den gedachten frugalen Verwendungszweck
etwas zu aufwendig.
Der schnellste OP den ich kenne/gerarbeitet_habe ist der LMH6624.
Der kann nur +/- 6V. Man erkennt den auf der Platine daran
das er auf der Infrarotkamera so schoen leuchtet. :-)
Also denke ich mal das sowas wohl diskrekt werden muesste, wozu auch
immer man das braucht.
Die Anwendung zu nennen, würde weiterhelfen, aber ist wohl wieder so ein Geheimprojekt.
Es geht voraussichtlich darum die Signale HF-Moduliert mit großer Amplitude wegen der hohen Störpegel im Umfeld zu übertragen. Aus bestimmten unbekannten Gründen soll keine LWL-Übertragung verwendet werden.
Ob nun 1MHz oder 125MHz macht an 75 Ohm immer den gleichen Strom.
Warum? Das gilt nur gleichstromtechnisch meine ich.
Der Strom sollte über den Abschlusswiderstand fließen.
Das Umladen der Kabelkapazitäten hat aber Verluste und die müssen vom Baustein getragen werden. Daher müsste der Bedarf mit der Frequenz wachsen.
Es geht voraussichtlich darum die Signale HF-Moduliert mit großer
Amplitude wegen der hohen Störpegel im Umfeld zu übertragen.
Nein, der Endverbraucher benötigt die Leistung.
Aus bestimmten unbekannten Gründen soll keine LWL-Übertragung verwendet
werden.
Es geht um die Leistung, also die Spannung, die am Ziel gebraucht wird. Dort werden Feldstärken erzeugt und nicht nur eine Information. Deshalb reicht eben nicht einfach Lichtwellenleiter.
Das zu bauende Modul ist auch schon der Endverstärker, der seine Information vom Rechner bekommt. Dieser sitzt in der Distanz und überträgt mit aysynchronem Protokoll. Wahrscheinlich in der Tat LWL. Es geht also um die letzten cm in das Gerät hinein, daher kann man nicht "übertragen" und "hinten verstärken". Mein Gerät ist praktisch schon "hinten".
Es ist abgeschirmt und kann mit den Feldstärken umgehen. Die Kabel dort hinein könnten natürlich strahlen, ließen sich aber in einem weiteren Großgehäuse kapseln und absichern, wenn das zu problematisch wird.
Ob nun 1MHz oder 125MHz macht an 75 Ohm immer den gleichen Strom.
Warum? Das gilt nur gleichstromtechnisch meine ich.
Nein, das gilt nicht nur gleichstromtechnisch.
Der Strom sollte über den Abschlusswiderstand fließen.
Das Umladen der Kabelkapazitäten hat aber Verluste
Das ist ein Denkfehler, wenn das Kabel mit den Wellenwiderstand
abgeschlossen ist, gibt es keine Kabelkapazität, die Quelle
sieht nur ein rein ohmschen Widerstand, hier 75 Ohm, egal
welche Frequenz. Nur wenn wenn das Kabel am Ende nicht
korrekt abgeschlossen ist, sieht die Quelle eine Kapazität,
oder eine Induktivität oder Leerlauf oder Kurzschluß,
abhängig von Länge der Leitung und der Frequenz.
und die müssen vom
Baustein getragen werden. Daher müsste der Bedarf mit der Frequenz
wachsen.
Nein, die Quelle sieht immer nur 75 Ohm.
Es gibt aber eine Kabeldämpfung, die ist abhängig von
der Kabellänge und der Frequenz. Also es kommt am Ende
immer weniger an, je länger das Kabel ist. Die Belastung
der Quelle ist jedoch immer gleich, die wird nicht größer
wenn das Kabel länger ist, auch wenn das Kabel unendlich
lang ist.
Hätte ich wohl doch HF-Technik studieren sollen? :-)
Hat einer einen Tipp, wie man das in Formeln packen und berechnen könnte? Gefunden habe ich eine Transmission Line, die aber nicht unbedingt meiner Anordnung entspricht.
Wir hätten also eine Spannungsquelle, die von einem Zustand auf irgend einen anderen umschaltet (1 V Reserve) Die Zustände an der Quelle wären konkret:
-11V, -8V, -5V, -2V, 0=off, +2V, +5V, +8V, -11V
steilster Anstieg 22V * 150MHz -> 2kV/us (???)
Die Belastung durch die Verbraucher liegt bei >3kOhm und <50pF.
Hat einer einen Tipp, wie man das in Formeln packen und berechnen
könnte?
Was soll denn berechnet werden? Welche Formel suchst du denn?
Die Belastung durch die Verbraucher liegt bei >3kOhm und <50pF.
Schalte einen Widerstand parallel, so daß 75 Ohm rauskommt
und alles ist OK.
Parallelschaltung berechnet sich: addiere die Kehrwerte
und bilde davon wider den Kehrwert.
Einen Verstaerker hat der Poster nicht, eine Last soll 3kOhm haben, was sollen die 75 Ohm ?
Wenn der Poster mit den effektiven Daten rausruecken wuerde... ich denke es geht Richtung AOM. Dann braucht man weniger Leistung als eben Spannung.
Mit einem 2:1 Trafo koennte man nach einer 50 Ohm Leitung von 50 auf auf 200 Ohm hochtransformieren. Das wuerde die spannung verdoppeln. Falls man denn wollte nochmals, auf 800 Ohm. Das geht zwar nicht vn Null weg, aber breitbandig.
Mit einem 2:1 Trafo koennte man nach einer 50 Ohm Leitung von 50 auf auf
200 Ohm hochtransformieren.
Aber nur AC-mäßig. Das wäre zu beachten. Wir wissen nichts über die Pulsfolgen. Wenn das PAM sein soll, wäre das eventuell machbar. Wäre ich aber vorsichtig.
Schalte einen Widerstand parallel, so daß 75 Ohm rauskommt
und alles ist OK. Parallelschaltung berechnet sich: addiere
die Kehrwerte und bilde davon wider den Kehrwert.
Man fragt sich wieso dieser Beitrag (und andere) runtergewertet werden
und von wem.
Weil da mal wieder Militärtechnik für eine Hühnerklappe oder so ähnlich verbaut werden soll. Bei so viel Geheimnistuerei geht es immer um triviales. Der TO hat Angst, man würde ihm seine Idee weg schnappen, sobald sie bekannt wird.
Bei so viel Geheimnistuerei geht es immer um
triviales.
Nach den bisherigen Beschreibungen sucht der TO eine Endstufe, wie diese in Funktionsgeneratoren bis 500 MHz vorkommen. Diese soll auch noch an 50 Ohm Last genügend Leistungsresevern aufweisen.
Einen Verstaerker hat der Poster nicht, eine Last soll 3kOhm haben, was
sollen die 75 Ohm ?
Ja, der Verstärker soll noch gebaut werden. Die 75Ohm kommen vom Kabel. Mir schwant auch schon, dass dies eventuell kein gutes Pflaster wird. Nur:
Welches Kabel alternativ nehmen? Es muss schon ein wenig abgeschirmt sein und irgendeine Wellenimpedanz hat es automatisch. Bei 150MHz kann das nicht außer Acht gelassen werden.
Es gibt aber news: Die 150 MHz ist die Grenzfrequenz des Verstärkers. D.h. die Rechtecke, die da drauf kommen, sind niederfrequenter. Es bleibt eben bei dem Anstieg.
