Hallo, habe diese Schaltung aufgebaut. Leider gibt es am Ausgang einen starken Überschwinger bei der positiven Flanke. Die Simulation zeigt das selbe. Gemessen am Knotenpunkt C1/R6. C1 soll in der Simulation die Kapazität meines Koax-kabels simulieren. Lasse ich diesen Kondensator in der Simulation weg, ist das Überschwingen in der Simulation weg. Leider kann ich in der Praxis diese Kapazität nicht weglassen, brauche ja ein abgeschirmtes Kabel mit ein paar Metern Länge. Was kann man tun?
Tja, hm Meine Glaskugel ist leider gerade zum Polieren beim Hellseher meines Vertrauens.... Ich würde mal auf ein Problem mit dem Ruhestrom / Differenzverstärker tippen. Wie kommst Du auf die Schaltung?
schalt mal parallel zu c1 einen noch größeren kondensator
Das ist ein Verstärker mit Gegenkopplung, aber ohne klar definierte Begrenzung der Bandbreite. Normal nimmt man dazu die schon langsamste stelle des Verstärkers, hier vermutlich Q3. Man könnte dies z.B. duch einen kleinen Kondensator vom Kollektor zur Basis von Q3 erreichen. Die Alternative wäre eventuell ein Kondensator parallel zu R2. So wie ich das sehe solle R5 kleiner und/oder R4 größer werden.
R5 deutlich runter, z.B. 1K, dann sind auch C4=22p ok und weder vorne noch hinter klappert's. Ob das allerdings adäquate Simulation einer Übertragungsleitung taugt ist eine andere Frage.
Ulrich schrieb:
> Die Alternative wäre eventuell ein Kondensator parallel zu R2.
Gibt ne prima Oszillation.
Ohne die Schaltung selber genau durchgerechnet, simuliert oder ausprobiert zu haben, würde ich das Problem folgendermaßen erklären: Die kapazitive Last R6+C1 würde zu Beginn der steigenden Flanke gerne einen Strom von 15V/51Ω=290mA (oder etwas weniger wegen D1) aufnehmen. Q3 schafft aber nicht so viel und geht in maximale Sättigung, weil er in Emitterschaltung betrieben wird und der Basisstrom, der im Wesentlichen durch R4 begrenz wird, recht hoch ist. Nachdem C1 aufgeladen ist, was an sich recht schnell geht, bleibt Q3 noch eine ganze Weile in Sättigung, so dass die Ausgangsspannung weit über die gewünschten 10V hinausschießt. Sobald er diesen misslichen Zustand verlässt, fällt die Ausgangsspannung schnell ab, und die verbleibenden Schwingungen haben nur noch eine geringe Amplitude. Du musst also schauen, wie du die Sättigung von Q3 vermeidest. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten. Schau doch einfach mal ein paar Datenblätter von Opamps an. Meist haben diese am oberen Ende einen Stromspiegel anstelle von Q3, der das Problem zumindest reduziert. Als angenehmen Nebeneffekt steigt dadurch auch die Differenzverstärkung. Evtl. hilft aber auch schon eine Schottky-Diode von Emitter nach Basis von Q3. Ein kleineres Verhältnis von R5 zu R4, wie von A. K. und Elektroheinz vorgeschlagen, könnte ebenfalls etwas bringen, allerdings auf Kosten der Differenzverstärkung.
Für 1ns Anstiegs- und Abfallzeit gibts bestimmt auch geeignetere Transistor-Models als BC547/557. Arno
>Für 1ns Anstiegs- und Abfallzeit gibts bestimmt auch geeignetere >Transistor-Models als BC547/557. Habe ja zuerst die Schaltung aufgebaut und dann erst simuliert. Leider hatte ich nur diese beiden Transistoren im Kästle. Der große C hat nachts geschlossen... Welche Transistoren sollte man stattdesen verwenden?
mach doch erstmal die Schottky rein an Q3, wie von yalu beschrieben. Die von ihm beschriebene Sättigungserscheinungen sind leider immer wieder solche Performancekiller, und eine Schottky vermeidet die Sättigung (die paar 100ns breite Spitze paßt zumindest zu einem leicht gesättigten Transi). So eine Spitze bekommst Du nämlcih auch mit schneleren Transis, wenn die in Sättigung geraten.
Jens G. schrieb: > mach doch erstmal die Schottky rein an Q3, wie von yalu beschrieben. Ich habe das mal mit einer BAT54 und einer BAT165 simuliert. Die Spitze wird dadurch etwa halbiert, reicht also statt bis knapp 14V nur bis knapp 12V. Das ist zwar schon eine deutlicher Verbesserung, aber noch nicht gut genug. Das Verkleinern von R5 hat aber noch viel weniger gebracht. Dadurch wird zwar der maximale Basisstrom von Q3 verringert, aber in die Sättigung geht dieser eben immer noch. Vergrößern von R4 bringt auch nur wenig, und wenn man es übertreibt, ändert sich die Signalform des Ausgangssignals auf seltsame Weise. Sehr gut sieht das Ergebnis (scheinbar) aus, wenn man R2 und R3 auf 47Ω verkleinert. Sie ziehen dann so viel Strom am Kollektor von Q3, dass dieser kaum in die Sättigung geht. Als weiterer Vorteil ist auch die fallende Flanke des Ausgangssignals viel steiler. Diese Lösung ist aber Pfusch, weil sie relativ viel Leistung verbrät, wahrscheinlich stark von Serienstreuungen des BC557 beinflusst wird und bei Ausgangspegeln von weniger als 10V (kleinerer Strom) vermutlich erneut versagt :) Ich habe auch versuchsweise den in Emitterschaltung betriebenen BC557 durch einen BC547 in Kollektorschaltung ersetzt. Da diese Schaltung nicht invertiert, liegt sie, zusammen mit R5 (den ich für mehr Differenzverstärkung auf 100k erhöht habe) im rechten Zweig (Q2) des Differenzverstärkers, während der Kollektor von Q1 direkt an der Versorgungsspannung hängt. Damit sind sämtliche Sättigungseffekte und damit auch der starke Überschwinger beseitigt, allerdings können auf Grund der geänderten Schaltungstopologie die 0V am Ausgang nicht mehr erreicht werden, die Mindestausgangsspannung beträgt etwa 3,5V. Diesem Problem kann man dadurch begegnen, dass man das untere Ende von R4 an eine negative Versorgungsspannung (bspw. -1V) legt, was aber zusätzlichen Aufwand bedeutet. Alternativ könnte man nach Q3 noch einen Level-Shifter einfügen, der das Signal um 3,5V nach unten setzt. Wenn man dann vielleicht noch eine Gegentaktausgangsstufe anhängt, um die fallende Flanke etwa gleich steil wie die steigende zu machen, hat man praktisch einen kompletten einfachen Opamp aufgebaut, den es aber in besserer Qualität fertig zu kaufen gibt ;-) PS: Ich habe die Simulationsversuche gestern Abend gemacht, aber keine Lust mehr gehabt, die Ergebnisse zu posten. Heute habe ich keinen Zugriff auf die Dateien, weswegen es keine Plots gibt. Ich hoffe, dass das Geschriebene trotzdem halbwegs verständlich ist.
Darf man fragen, was Du mit dem Gedöhns überhaupt erreichen willst? Von Kleinsignalbetrieb kann nicht wirklich die Rede sein, eher von einem Schaltbetrieb. Immerhin schiebst Du ein Signal mit 5V Amplitude in den Verstärker. Also: Wozu das Ganze?
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