Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sehr schneller CFA gesucht


von ArschGwaf (Gast)


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Suche einen CFA ähnlich dem THS3201

Vorgaben:
Slew>6000V/µs
Bandwidth>1,8GHz
sollte ein paar mA Treiben können
am besten Pin-Kompatibel (ist eh Standart Layout)

Ich verstärke damit kleine kurze Pulse. Ab einer gewissen Pulshöhe ist 
das dann nichtmehr möglich. Wenn ich nun den Gain erhöhe verringere ich 
die Bandbreite. Schlecht. Wenn ich dann wieder hoch will in der 
Bandbreite über Rf erzeuge ich Instabilität. Noch schlechter :). Darum 
hätte ich gern einen CFA mit etwas mehr Bandbreite um ihn stabil mit nem 
+2 oder +3 Gain auf ca. 1,5GHz zu betreiben.

Thx schonmal und Grüßla

von GB (Gast)


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ArschGwaf schrieb:
> Suche einen CFA ähnlich dem THS3201

THS3061 oder THS3062

von ArschGwaf (Gast)


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So habe noch einige Tage selbst gesucht.

Der THS3062 hat eine Bandbreite (bzw. unity BW) von gerademal 300MHz 
also viel zu wenig.

Lediglich das GBW ist mit 2,2GHz angegeben. Das müsste ja das Gain 
Bandbreite Produkt sein. Warum das bei einem CFA überhaupt angegeben 
ist, keine Ahnung, existiert ja theoretisch in dieser Form nicht.

Also in meinen Augen ist der THS3201 (unity BW: 1,8GHz) schneller als 
der THS3062 (unity BW: 300MHz), oder seh ich das falsch?

Bin ich mit dem THS3201 tatsächlich am Rand des heutzutage möglichen 
oder ist meine Frage zu speziell und deswegen antwortet keiner? Bei den 
üblichen Verdächtigen hab ich natürlich gesucht, aber nix gefunden.

von Elena (Gast)


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>Lediglich das GBW ist mit 2,2GHz angegeben. Das müsste ja das Gain
>Bandbreite Produkt sein. Warum das bei einem CFA überhaupt angegeben
>ist, keine Ahnung, existiert ja theoretisch in dieser Form nicht.

Natürlich existiert die in dieser Form: Bei G=+10 hast du eine 
Kleinsignalbandbreite von 220MHz. Bei G=+1 sind es 300MHz. Das ist ja 
gerade das Besondere bei CFAs, daß bei Vergrößerung der Verstärkung die 
Bandbreite nicht proportional dazu abfällt, also nicht 300MHz bei G=+1 
und 30MHz bei G=+10, wie es bei einem VFA typisch der Fall wäre.

>Wenn ich dann wieder hoch will in der Bandbreite über Rf erzeuge ich 
>Instabilität.

Ist dir bewußt, daß Rf hinsichtlich Stabilität und Bandbreite eine 
zentrale Rolle spielt bei CFAs? Halte dich bei der Wahl von Rf ganz 
genau an die Datenblattempfehlung!

von Ulrich (Gast)


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Wenn man nicht auf einen Operationsverstärker als Schaltungsfrom 
angewiesen ist, gibt es extra HF Verstärker ICs für eine feste 
Verstärkung von z.B. 10 dB.  Das ist dann aber natürlich nicht mehr 
Pinkompatibel.

von ArschGwaf (Gast)


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Elena schrieb:
>>Wenn ich dann wieder hoch will in der Bandbreite über Rf erzeuge ich
>
>>Instabilität.
>
>
>
> Ist dir bewußt, daß Rf hinsichtlich Stabilität und Bandbreite eine
>
> zentrale Rolle spielt bei CFAs? Halte dich bei der Wahl von Rf ganz
>
> genau an die Datenblattempfehlung!


Ja ist mir klar. Aber damit rumspielen ist ja nicht verboten :P ist halt 
so, dass man sich die Bandbreite dann durch Instabilität und Peaking 
erkauft. Und wenn man zu niedrig geht belastet man den Ausgang sehr 
stark.


Diese HF verstärker kenn ich auch, funktionieren aber nicht so gut 
meiner Erfahrung nach. Ich will ja Pulse verstärken, und die sind in 
ihrer Signalform als Puls ja relativ Breitbandig. Das können die meist 
auf ein relativ schmal zugeschnittenes Band festen Verstärker halt nur 
verzuerrt wiedergeben. zudem ist auch die Verstärkung einzelner Pusle 
bei diesen Dingern nicht der Hammer, da sie dann doch relativ stark 
dämpfen.

Ich rede bei den Pulsen hier von ein paar ns mit steilen Flanken 
(Anteile bis fast 2GHz). Bis Signalhöhe 50mV ist ja alles gut aber 
drunter versuch ich grad noch was zu erkämpfen :D

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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von ArschGwaf (Gast)


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Den hatte ich auch schonmal, gibt sich wenig mit dem THS3201.
Ich denke ich bin wohl ziemlich am Ende der Fahnenstange was heutige 
Technologie angeht.
Könnte es noch mit superschnellem ECL sample hold Glied machen, aber 
eigtl wollte ich mir die Timingprobleme die ich damit schaff ersparen 
(auchnoch Temp. abhängig immer). :(

von Elena (Gast)


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>Den hatte ich auch schonmal, gibt sich wenig mit dem THS3201.
>Ich denke ich bin wohl ziemlich am Ende der Fahnenstange was heutige
>Technologie angeht.

Nee, längst nicht. Da gibt es ultra schnelle Teile in GaAs. Sind nur 
schwer erhältlich...

>Ja ist mir klar. Aber damit rumspielen ist ja nicht verboten :P ist halt
>so, dass man sich die Bandbreite dann durch Instabilität und Peaking
>erkauft.

Für jeden Verstärkungsfaktor gibt das Datenblatt ein auf höchste 
Bandbreite getrimmtes Widerstandspaar für die Gegenkopplung an.

Wenn du nicht zufrieden mit der Performance bist, könnte es auch an 
Streukapazitäten im Bereich dieser Widerstände und am "-" Eingang des 
OPamp liegen. Hast du schön Aussparungen in der Massefläche gemacht, wie 
es das Datenblatt empfiehlt? Zeige uns doch mal dein Layout.

von ArschGwaf (Gast)


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Bin gerade schon daheim und Layout ist in der Arbeit, auch glaub ich 
nicht, dass ich das posten darf. Aber ich beschreibs mal:

Also das Grundsätzliche Layout ist auf 50 Ohm ausgelegt über ner 
massiven Ground Plane in Layer2 (ALso etwa 0,36mm Abstand). Unter dem 
CFA selbst, den Widerstände und den Zuleitungen der Widerstände sind 
Auschnitte in der Ground-Plane mit 10 mil Abstand.
In der positiven Zuleitung und im Ausgang sind dadurch natürlich 
Kapazitäten, aber im Negativen Zweig hab ich versucht sie zu vermeiden.

Bis 50mV runter ist ja auch alles gut aber dann kommt nichts mehr raus, 
was die Ausgangkapazitäten umladen kann. Aber ein 50 mV Puls im 
einstelligen ns Bereich ist auch nicht viel mit dem der CFA arbeiten 
kann... :D

Hab einfach gehofft einen schnelleren CFA zu finden, so dass ich einfach 
noch den Gain hochschrauben kann und so noch zu kleineren Signalhöhen 
drücken kann.

Ich denke langsam dass der Aufwand den ich betreibe sich einfach nicht 
lohnt und ich das so weitergebe.

von ArschGwaf (Gast)


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Noch was: Habe auch ne +5V und eine -5V Versorgungslayer, da hab ich 
jetzt auch Ausschnitte gemacht. Ich denk schaden tun sie nicht, aber 
sind sie nötig?

Habe selbst bisher nochnichts mit CFAs gemacht, aber wurde damit 
betreut, da es hier niemanden gibt der in der Richtung Erfahrung hat. 
Habe mich natürlich ordentlich eingearbeitet, aber das kann eben 
Erfahrung nicht ersetzten :P
Naja wenigstens mal ein Projekt beim ich ordentlich was lernen kann ;)

von Elena (Gast)


Angehängte Dateien:

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Das mit den Aussparungen könnte so aussehen, wie in diesem Projekt.

von ArschGwaf (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ok, hab jetzt doch noch eine etwas ältere Version des Layouts gefunden, 
und hab mal alles weggemacht bis auf den CFA. Dessen Beschaltung ist ja 
kein Geheimniss, da wird mir schon niemand aufs Dach steigen. :P

Also U$1 ist natürlich der CFA, R3 ist Rf und R4 ist Rg. R1 ist ne 50 
Ohm Therminierung. Die relativ dünnen Versorgungsleitungen gehen nur bis 
zum ersten Kondensator, von dem man schon den Rand sieht und weiten sich 
danach auf 50 Ohm. Der CFA ist schön gepuffert mit 100pF und 10nF und 
100nF. Dunkelgrün sieht man den Ausschnitt aus der Groundplane, die 
anderen Lagen sind der übersichthalber ausgeblendet, unter dem CFA und 
Kritischen Komponenten führe ich aber keine Leitungen.
Zur Größen Übersicht, der CFA ist SO8 die Widerstände 0805. Ich weis, 
kleiner währe besser, ist aber so vorgegeben.

von ArschGwaf (Gast)


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Achja, R3 ist inzwischen gedreht für kürzere Leitung ;), hatte damals 
nene Grund, weis aber nimmer warum :P

von Elena (Gast)


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Also, ich würde auf jeden Fall 0603-Bauteile für Rf ud Rg nehmen.

Dann würde ich dein R3 auf die Unterseite packen, so wie ich das mit 
meinem R5 gemacht habe. Denn selbst, wenn du dein R3 drehst, sind die 
Leiterbahnlängen noch zu lang, vor allem, wenn du vorher noch damit auf 
dein R5 gehst.

Dann fällt mir auf, daß die Lötpads für den OPamp vieeeeeel zu groß 
sind!

Probiers doch mal mit meinen Empfehlungen aus. Das bringt noch etwas 
Gewinn.

von ArschGwaf (Gast)


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Ja, werd wohl einfach auf Verdacht ein Muster bestellen.
Das dauert allerdings etwas weil ich dann noch andere Änderungen 
unterbring. Ich meld mich dann in paar Wochen wenns da ist.

Weitere Tipps sind natürlich noch erwünscht, dauert noch etwas bis ich 
das bestell ;)

Danke schonmal

von Elena (Gast)


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>Weitere Tipps sind natürlich noch erwünscht, dauert noch etwas bis ich
>das bestell ;)

Ja, bezüglich der Entkopplung:

>Der CFA ist schön gepuffert mit 100pF und 10nF und 100nF.

Ich habe keine guten Erfahrungen mir der Parallelschaltung von 
unterschiedlichen Caps bei der Betriebsspannungsentkopplung gemacht. Ich 
verwende stattdessen seit einiger Zeit oft zwei 4µ7/10V/X7R/0603 
keramische Hghcaps parallel an jedem Versorgungspin. Außderdem kommt 
noch ein Serienwiderstand in die Zuleitung, wie im Beispiel gezeigt. 
Noch besser wäre ein zusätzlicher SMD-Ferrit, ist aber oft nicht 
notwendig.

Du kannst das ja auch mal mit einem weiteren Board testen.

von ArschGwaf (Gast)


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Warum keine guten Erfahrungen?

Also meine Spannungsversorgung kommt von nem +/- 5V DCDC. Der ist 
Eingangsseitig mit ner 22µH Drossel und nem Elko geschützt.

Am Ausgang hängen dann direkt am DCDC 100µ zwischen DCDC und OP irgendwo 
der 0,1µ wo halt Platz ist. Und direkt am OP 100p und 10n in kleinstem 
abstand (der 100p) am nähesten.

Hatte bis jetzt noch keine Probleme mit Schwankungen, Crosstalk über die 
Powerline oder nicht genug Power um die Peaks zu erzeugen. Wozu die 10 
Ohm ausser, dass sie nen TP bilden? Ich versuch immer so niederohmig wie 
möglich ranzukommen mit dicken 50mil Leitungen.

von ArschGwaf (Gast)


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Das war wieder mal ne Schreib-Katastrophe. Kommt davon wenn die Finger 
schneller sind als das Hirn. Ich denk ich meld mich mal endlich an, dann 
kann ich editen.

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