Begrenzungsverstärker

[Beni (Gast)]

Hallo,

mein Ziel ist es, einen Verstärker aufzubauen, welcher nicht in 
Sättigung geraten kann.
Anwendung beispielsweise als Vorverstärker für einen Frequenzzähler, 
welcher auf die Nulldurchgänge triggert.
Die Verzerrung des Ausgangssignals spielt daher keine Rolle.
Frequenzbereich: 0,5 bis 10 MHz.

So etwas gibt es als "limiting amplifier" fertig zu kaufen und auch 
logarithmierende Verstärker könnte man verwenden. Ich möchte das ganze 
aber möglichst simpel halten und mit einfach erhältlichen Bauteilen 
aufbauen.
Das Problem ist eher akademischer Natur, d.h. ich möchte was draus 
lernen.

Dazu habe ich die Schaltung im Anhang aufgebaut. Es handelt sich um 
einen einfachen Transistorverstärker mit nachgeschalteten Emitterfolger. 
In der negativen Rückkopplung befindet sich ein antiparalleles 
Diodenpärchen, welches verhindert, dass das Ausgangssignal größer als 
~1,2 Vpp werden kann.

Die Schaltung erfüllt ihren Zweck und funktioniert, allerdings nur bei 
niedrigen Frequenzen.
Ab etwa 5 MHz 1 Vpp Sinus Eingangssignal ist dem Ausgangssignal eine 
zusätzliche Frequenzkomponente mit f= ~60 MHz überlagert, ab dem 
Zeitpunkt zu dem die Dioden leitend werden.

Die Schaltung ist sehr kompakt auf einem Stück kupferkaschierter Platine 
aufgebaut (so wie in den alten Applikation Notes von Linear oft zu 
sehen, kennt bestimmt der ein oder andere). Kann leider gerade keine 
Fotos machen.

In der Simulation funktioniert die Schaltung immer. Ich vermute als 
Grund für die Schwingung die parasitäre Induktivität im 
Dioden-Rückkopplungszweig. Die lassen sich aber schlecht verringern, da 
der Abstand zwischen Transistoren und Dioden eh nur ca. 10 mm beträgt.
Kann man die irgendwie kompensieren?

Fragen:
Wieso könnte die Schaltung schwingen?

Wie könnte man die Schaltung verbessern?

Alternative Schaltungsvorschläge?


Ich freue mich auf eure Ideen und Vorschläge und bedanke mich schonmal 
für die Hilfe!

[ArnoR (Gast)]

Beni schrieb:
> Wieso könnte die Schaltung schwingen?

Bei 60MHz könnte aus der Gegenkopplung eine Mitkopplung geworden sein, 
weil die Phasendrehung der Schaltung dort entsprechend groß geworden ist 
und bei leitenden Dioden eine niederohmige Rückführung vorliegt.

[Purzel H. (hacky)]

Alenfalls einen ECL Linereceiver verwenden, resp anschauen. zB den 
MC100EP16D oder aehnlich. Der saettigt eigentlich auch nicht.

[Ulrich H. (lurchi)]

Die Rückkopplung über die beiden Transistoren, also vom Ausgang zur 
Basis des 1. Transistors ist nicht so ideal. Da ist über den Widerstand 
und die Kapazität am Eingang ein unschöne Phase drin. Ein kleiner 
(einige pf) Kondensator parallel zu den 47 K könnte helfen, macht den 
Verstärker aber auch langsamer.