Hallo, ich habe eine analoge Spannung die bis etwa 60MHz reicht. Diese wird über Koppler übertragen und kann nicht so stark belastet werden. Treiben möchte ich einen Piezo mit bis zu 1nF und 1V. Kleine Verzerrungen sind nicht ganz so schlimm, da ich sowieso nur Resonanzfrequenzen suche. Da bei den hohen Frequenzen und Kapazitäten mehrere 100mA fließen können, habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. Anbei grobe Entwürfe. Kann man die so nachbauen? Worauf muss ich bei den Transistoren achten? Kann ich einfach Transistoren nehmen, die mindestens 5V V_BE und V_CE haben und ab 200Mhz Frequenz und mindestens 500mA und 1,3W "vertragen"? (da gibt es ja einige, beispielsweise 2SD1618T-TD-E NPN) Danke schonmal
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Gerald G. schrieb: > habe eine analoge Spannung die bis etwa 60MHz reicht. Bei konstanter Frequenz könntest du die Kapazität mit einer Induktivität kompensieren, breitbandig geht das natürlich nur eingeschränkt, aber der Realteil der Impedanz, notfalls die Bandbreite, wäre schon interessant. Gerald G. schrieb: > habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. Wahrscheinlich nicht sehr schlau. Das Frequenzverhalten von Darlingtons ist recht bescheiden. Gerald G. schrieb: > beispielsweise > 2SD1618T-TD-E NPN Ich würde lieber einen kleinen Transistor für einen VHF-Sender nehmen. Solche NF-Transistoren, wie du einen gefunden hast, haben nur wegen ihrer hohen (Gleich-)Stromverstärkung eine hohe fT. Das bedeutet, dass die Stromverstärkung fast über den gesamten Frequenzbereich mit 6dB/Oktave absinkt, bis sie bei fT bei 1 angekommen ist. Dein 2SD1618 mit fT=250MHz @50mA hätte bei 60MHz also nur noch eine Verstärkung von 4. Echte HF-Transistoren haben vergleichsweise geringe Stromverstärkungen, die dann aber über einen größeren Bereich nutzbar sind.
Hi, Gerald, baue doch einfach eine "active antenna" nach wie die nach DL8KDL oder gar HE010. In der Internet-Flut von Schaltungen wirst Du auch welche mit Video-Opamps finden - die sind leichter nachzubauen, kleiner und besser - wenn sie nicht gerade wild schwingen. Den größten Frust hatte ich mit der Kopplung vom niederohmigen Ausgang auf den hochohmigen Eingang. Ciao Wolfgang Horn
> Anbei grobe Entwürfe. Kann man die so nachbauen? Gratulation. Es ist der Moment in deinem Leben gekommen wo du dich mal mit den Herren Tietze und Schenk unterhalten solltest. :-) > Diese wird über Koppler übertragen und kann nicht so > stark belastet werden. Mit solchen schwammigen Aussagen kommt man nicht zu Ergebnissen. Es ist notwendig das du den Ausgangswiderstand deines Eingangssignals kennst. > Anbei grobe Entwürfe. Man kann in LT-Spice nicht nur malen, sondern auch simulieren. Mache davon ordentlich gebrauch. Ansonsten empfehle ich dir mal dich über Emitterfolger, Basisschaltung und FETs schlau zu machen. Oh..und dann wollen wir nicht vergessen das wir in Zeiten leben wo man einfach so OPs kaufen kann die 500-1000Mhz GBW haben. .-) Olaf
Unipolar, push-pull mit 1V .. der kapazitive Blindstrom ist bei 0.3 Ohm eher rassig.
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Gerald G. schrieb: > habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. Du wärst der erste, der damit 60MHz erreichte.
Gerald G. schrieb: > Anbei grobe Entwürfe. Kann man die so nachbauen? Ja kann man, nur werden die nicht machen was du erreichen willst. Ein komplementärer Emitterfolger ist schon mal gut, aber (wie schon gesagt wurde) nicht mit Darlingtons und nicht so wie in der rechten Schaltung. Die Schaltung arbeitet extrem unsymmetrisch, weil durch Q1 und R1 ständig ein Ruhestrom von 250mA fließt, durch Q2 aber nicht. > Worauf muss ich bei den Transistoren achten? Darauf, dass die Stromverstärkung bei 60MHz noch nicht nennenswert absinkt und die Kapazitäten klein sind, was GHz-Transistoren (BFG97/BFG31) und Schwinggefahr bei nicht pedantischem HF-Aufbau bedeutet. Außerdem hat so ein einfacher Emitterfolger eine Verstärkung <1. Für ~1 könnte man noch einen Komplementärteil (BFR92/BFT92) davorschalten (-> Diamond-Transistor), der dann auch die Vorspannungseinstellung anstelle der Dioden übernimmt und den Eingangswiderstand heraufsetzt.
Gerald G. schrieb: > ich habe eine analoge Spannung die bis etwa 60MHz reicht. > [...] Treiben möchte ich einen Piezo mit bis zu 1nF und 1V. Falls Du nicht basteln, sondern ein Ergebnis willst, dann nimm: - eine kleine 50Ohm-QRP-Endstufe (ca. 2W), - zwei 3dB-Dämpfungsglieder, - ein 50-Ohm-Kabel passender Länge und - einen HF-Trafo (Übertrager) 50Ohm/1:5 > Da bei den hohen Frequenzen und Kapazitäten mehrere 100mA fließen > können, habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. > Anbei grobe Entwürfe. Kann man die so nachbauen? Dein Ansatz ist zwar naheliegend, aber aus einer Vielzahl von Gründen nicht zielführend. Breitbandige Impedanzwandlung macht man im HF-Bereich am einfachsten mit einem Übertrager.
Peter D. schrieb: > Gerald G. schrieb: >> habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. > > Du wärst der erste, der damit 60MHz erreichte. Nöö. Mindestens schon der Dritte. http://www.hittite.com/content/documents/data_sheet/hmc315.pdf Aber eben nicht mit NF-Transistoren.
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Hallo alle zusammen. Danke schonmal für den großen Input. Ich versuche mal die meisten Fragen zu beantworten: nachtmix schrieb: > Gerald G. schrieb: >> habe ich mich für eine Darlingtonschaltung entschieden. > > Wahrscheinlich nicht sehr schlau. Das Frequenzverhalten von Darlingtons > ist recht bescheiden. OK, ist gestrichen, das wurde ja fast durchgängig angemerkt. Wolfgang H. schrieb: > In der Internet-Flut von Schaltungen wirst Du auch welche mit > Video-Opamps finden - die sind leichter nachzubauen, kleiner und besser > - wenn sie nicht gerade wild schwingen. Ja, mit OpAmps kenne ich mich auch sehr gut aus. Dachte auch schon daran den OPV als Puffer dazwischen zu schieben, und damit den Transistor auszusteuern. 20mA dürfte der richtige wohl packen. Possetitjel schrieb: > Falls Du nicht basteln, sondern ein Ergebnis willst, dann nimm: > - eine kleine 50Ohm-QRP-Endstufe (ca. 2W), > - zwei 3dB-Dämpfungsglieder, > - ein 50-Ohm-Kabel passender Länge und > - einen HF-Trafo (Übertrager) 50Ohm/1:5 Danke auch hierfür. Ich war bis jetzt halt eben der Meinung es sollte auch mit einfachen Mitteln gehen. 60MHz sind zwar schnell, doch ich dachte ein Transistor sollte damit gut klar kommen. Ich habe mal die einfache Diamond Transistorschaltung von ArnoR mit den Typen BFG97/BFG31 simuliert. Das Ergebnis sieht in LTSpice ziemlich gut aus. Kann ich dem so trauen? Kann ich dann einfach nur den den Piezo am Ausgang anschließen und es läuft? Als kleine Zusammenfassung was ich möchte: Piezo von 10kHz bis 60MHz "durchsweepen", um Resonanzen zu finden. Dieser kann als (ziemlich idealer) Kondensator gesehen werden. Mein AusgangsSignal vom DAC wird mit einem Übertrager übertragen (siehe Bild) und darf deshalb nicht so stark belastet werden. Der Sinus muss nicht genau ein Sinus sein, die Amplitude ist ziemlich egal, solange sie mehr oder weniger konstant ist und ein Offset stört mich ebensowenig. Vielen Dank noch einmal!
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Gerald G. schrieb: > Piezo von 10kHz bis 60MHz "durchsweepen", um Resonanzen zu finden. Externe Resonanzen oder in dem Piezomaterial selbst? Kannst du nähere Angaben zu dem Wandler machen? Gerald G. schrieb: > Dieser kann als (ziemlich idealer) Kondensator gesehen werden. Das bezweifle ich, denn dann würde er keine Leistung abgeben können. Außerdem musst du in der Umgebung der Resonanzstellen damit rechnen, dass die Impedanz alle möglichen Werte von kapazitiv, über rein resistiv, bis hin zur induktiven Last durchläuft. Gerald G. schrieb: > Der Sinus muss nicht genau ein Sinus sein, Dann werden dir die Oberwellen gewiss viel Freude bei den Messungen bereiten!
Hp M. schrieb: > Externe Resonanzen oder in dem Piezomaterial selbst? > Kannst du nähere Angaben zu dem Wandler machen? Externe. Der Piezo selbst sollte bei >100MHz sein. Der Wandler ist ein DAC5672 Hp M. schrieb: > Dann werden dir die Oberwellen gewiss viel Freude bei den Messungen > bereiten! Ja, das ganze geht aber durch einen sehr schmalen Lock-in Verstärker. Solange die gesuchte Frequenz den größten Teil der Amplitude ausmacht ist alles in Butter.
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Falls Du nicht basteln, sondern ein Ergebnis willst, dann nimm: >> - eine kleine 50Ohm-QRP-Endstufe (ca. 2W), >> - zwei 3dB-Dämpfungsglieder, >> - ein 50-Ohm-Kabel passender Länge und >> - einen HF-Trafo (Übertrager) 50Ohm/1:5 > > Danke auch hierfür. Ich war bis jetzt halt eben der Meinung es > sollte auch mit einfachen Mitteln gehen. Das dachte ich vor 10 Jahren auch :) Drei Jahre später war ich dann etwas klüger... > 60MHz sind zwar schnell, doch ich dachte ein Transistor sollte > damit gut klar kommen. Mit den 60MHz schon - aber nicht mit dem einen Nanofarad. Das Problem ist nicht nur dessen Scheinwiderstand von 3 Ohm, sondern auch die Tatsache, dass dem Transistor fast reine Blindleistung abverlangt wird. Normale Verstärker sind darauf ausgelegt, Wirkleistung zu liefern. Und - auch auf die Gefahr hin, Dir auf die Nerven zu gehen: Eine Last von 3 Ohm an einen Verstärker mit 50-Ohm-Ausgang anzupassen, ist im HF-Bereich kein Problem: Das Zaubermittel "Übertrager" wurde bereits erfunden; er braucht keine Versorgungsspannung, und der Wirkungsgrad ist fast 100% ... Ein Übertrager mit Windungsverhältnis 1:4 tut es im gewählten Beispiel perfekt, der macht aus 3 Ohm 48 Ohm. > Ich habe mal die einfache Diamond Transistorschaltung von ArnoR > mit den Typen BFG97/BFG31 simuliert. > Das Ergebnis sieht in LTSpice ziemlich gut aus. Kann ich dem so > trauen? Schau Dir spaßeshalber mal die Kollektorströme an und vergleiche sie mit dem Datenblatt... > Kann ich dann einfach nur den den Piezo am Ausgang anschließen > und es läuft? Probiere es aus. Ich bezweifele es; 1nF direkt vom Emitter gegen Masse... ich würde das nicht machen. Außerdem ist in der Endstufe keinerlei DC-Gegenkopplung vorhanden; das kann u.U. thermisch driften bzw. durchgehen. > Als kleine Zusammenfassung was ich möchte: > Piezo von 10kHz bis 60MHz "durchsweepen", um Resonanzen zu > finden. Dieser kann als (ziemlich idealer) Kondensator gesehen > werden. Mein AusgangsSignal vom DAC wird mit einem Übertrager > übertragen (siehe Bild) [...] Was denn... das ist jetzt nicht Dein Ernst?! Du HAST BEREITS ein voll differenzielles Signal, das Du nur verstärken willst?! Wenn ja: Du weißt, wie normale HF-Endstufen mit Trafo-Kopplung im Ein- und Ausgang funktionieren?
Hp M. schrieb: > Gerald G. schrieb: >> Dieser kann als (ziemlich idealer) Kondensator gesehen werden. > > Das bezweifle ich, denn dann würde er keine Leistung abgeben > können. Das widerspricht sich nicht; die abgestrahlte Leistung ist häufig nur ein Bruchteil der Blindleistung. Transducer sind unangenehme Lasten für Transistorendstufen.
Possetitjel schrieb: > Du HAST BEREITS ein voll differenzielles Signal, das Du nur verstärken > willst?! Japp. Der Strom muss verstärkt werden. Possetitjel schrieb: > Du weißt, wie normale HF-Endstufen mit Trafo-Kopplung im Ein- und > Ausgang funktionieren? Nein, hast du spontan einen Link/Buch? Dir ersten Google Ergebnisse liefern recht komplizierte Schaltungen.
Gerald G. schrieb: > Der Piezo selbst sollte bei >100MHz sein. Das ist dann ja ein recht dünner Film. Wieviel Spannung hält das aus, bevor es depolarisiert wird, und welche Leistung thermisch?
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Du weißt, wie normale HF-Endstufen mit Trafo-Kopplung im Ein- und >> Ausgang funktionieren? > > Nein, hast du spontan einen Link/Buch? Spontan nicht unbedingt, ich musste auch erst suchen. Suchbegriff bei Gockel war "push pull rf amplifier qrp". Als Beispiel zum Einstieg geht z.B.: http://www.qsl.net/in3otd/ham_radio/PD85004_PP_PA/PD85004_PP_PA.html > Dir ersten Google Ergebnisse liefern recht komplizierte Schaltungen. Na, lass Dir doch von den vielen Bauteilen keine Bange machen :) Auch wenn die Schaltung im Link oben vermutlich selbsterklärend ist, hier ein paar Kommentare dazu. In der Prinzipschaltung (oben auf der Seite) erkennt man recht klar drei Funktionsgruppen: 1) Links den Eingangsübertrager, dessen Mittelabgriff geerdet ist und der aus dem einbeinigen Eingangssignal zwei gegenphasige (=volldifferenzielle) Signale zur Ansteuerung der beiden Basen resp. Gates macht. Kann bei Deiner Anwendung entfallen; Du hast ja schon gegenphasige Signale. 2) In der Mitte zwei identische, parallele Verstärkerzüge (="Parallel-Gegentaktschaltung") mit den Leistungshalbleitern und der Vorspannungserzeugung. Das "identisch" ist deshalb interessant, weil die Suche nach datengleichen Komplementär- transistoren überflüssig ist. Für Deine konkrete Anwendung wird - im Unterschied zur verlinkten Schaltung - eine Emittergegenkopplung sehr sinnvoll sein. 3) Rechts der Ausgangstrafo, der drei Funktionen erfüllt: Erstens wird durch den Mittelabgriff der Primärseite die Versorgung für die Transistoren zugeführt. (Durch die Symmetrie bleibt der Trafo gleichstromfrei, obwohl die Kollektorruheströme durch die Primär- wicklung fließen.) Zweitens werden durch die geteilte Primärwicklung die beiden Halbwellen des Signales, die jede in ihrer eigenen Verstärkerstufe verstärkt wurden, wieder zum kompletten Signal zusammengesetzt. Drittens kann, je nach gewählten Windungszahlen von Primär- und Sekundärseite, eine Impedanztransformation durchgeführt werden. Viertens - ahh, zählen kann ich also auch nicht - kann das Ausgangssignal sekundärseitig symmetrisch oder unsymmetrisch ausgekoppelt werden, je nach Notwendigkeit. Für Deine Anwendung ist die Möglichkeit der Impedanztransformation interessant: Wenn der Übertrager (5+5):1 transformiert, wird die Last 1:25 vergrößert in jeden Verstärkerzug eintransformiert. Eine Last von z.B. 3 Ohm wirkt im Kollektor/Drain jedes Transistors wie ein Widerstand von 75 Ohm. Die vielen zusätzlichen Bauteile bei ausentwickelten Schaltungen ändern i.d.R. nichts am - eigentlich ganz einfachen - Grundprinzip, sondern dienen nur der Verbesserung der technischen Daten. Der fundamentale Trick bei der hier betrachteten Parallel-Gegentakt- schaltung besteht darin, zwei identische Eintakt-Verstärker - einer für jede Halbwelle - durch den Ausgangstrafo mit Mittelanzapfung zu einer Gegentaktschaltung zusammenzusetzen. Als Abschluss noch eine durchentwickelte Schaltung; trotz vieler Unterschiede im Detail kann man alle erwähnten Funktionsgruppen im Schaltplan (S. 1 unten) wiederfinden: http://www.box73.de/download/bausaetze/BX-202.pdf
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So, habe jetzt einmal eine Weile recherchiert und war jetzt noch bei den Kollegen von der HF Technik. Die meinten 60 Mhz bauen die noch auf Papierplatinen :D Ich habe jetzt mal folgendes gemacht. Ich nehme das Signal, teile es mit einem Übertrager herunter um die Quelle nicht zu sehr zu belasten. Die symmetrischen Signale werden mit einem VideoOPV verstärkt und mit einem HF Transistorpaar in einer Push Pull Stufe verstärkt (der Strom). Am Ende wird über einen Übertrager das Signal wieder zusammengebaut, und zwar wieder mit einem Faktor von ~4:1. Das ergibt dann eine Ausgangsimpedanz von ~50 Ohm. Ich habe mal den Frequenzgang angehängt. Zum test sogar mit 3µF Last. Vorschläge? Kritik? Der Strom in den Transistoren ist immer unter 100mA, die Leistung meist unter 100mW. Und vielleicht eine blöde Frage, aber kann man HF Übertrager auch "andersherum" nutzen? ich finde meistens nur Übertrager mit dem Verhältnis von 1:4, brauche aber 4:1.
Gerald G. schrieb: > [...] Die meinten 60 Mhz bauen die noch auf > Papierplatinen :D Ist durchaus richtig, die Aussage. - Geht auch noch mit bedrahteten Bauteilen. Ob man das wirklich will, ist aber eine andere Frage... > [...] Am Ende wird über einen Übertrager das Signal wieder > zusammengebaut, und zwar wieder mit einem Faktor von ~4:1. > Das ergibt dann eine Ausgangsimpedanz von ~50 Ohm. Vorsicht! Die Ausgangsimpedanz Deiner Schaltung liegt schätzungsweise DEUTLICH unter 50 Ohm. (Vermutlich sogar noch unter 5 Ohm...) Simuliere doch mal die Ausgangsspannung bei unterschiedlichen Lastwiderständen. > Ich habe mal den Frequenzgang angehängt. Zum test sogar mit > 3µF Last. ??? Ich sehe da 3 Ohm... > Vorschläge? Kritik? Die Schaltung wäre mir zu aufwändig - aber das ist ja Dein Problem, nicht meins :) Dass Du den Eingangstrafo einsparen kannst, wenn Du schon eine differenzielle Quelle hast, wird Dir ohnehin klar sein. Ich finde auch Kollektorstufen (=Emitterfolger) als Endstufe nicht optimal und würde das wahrscheinlich anders lösen, aber das ist nur eine Anmerkung, keine Aufforderung an Dich, das zu ändern. Eventuell müsstest Du die Frage nach der Kurzschlussfestigkeit klären. Einerseits ist ja der differenzelle Ausgangswiderstand ziemlich niedrig - der Kurzschlussstrom also hoch -, andererseits wird der Emitterstrom durch die Stromverstärkung und den Basis- widerstand von 3kOhm begrenzt. > Und vielleicht eine blöde Frage, aber kann man HF Übertrager > auch "andersherum" nutzen? ich finde meistens nur Übertrager > mit dem Verhältnis von 1:4, brauche aber 4:1. Natürlich geht das. Wenn Du die Wicklungen mit anderen Impedanzen abschließt, als im Datenblatt vorgesehen, wird der Frequenzgang etwas schlechter werden, aber prinzipiell geht das. Vorsicht übrigens: Die S*cke bei MiniCircuits schreiben, glaube ich, nicht das Windungszahlverhältnis in's DaBla, sondern das Impedanzverhältnis! Musst das DaBla GENAU ansehen.
Possetitjel schrieb: > ??? Ich sehe da 3 Ohm... Hoppla, das habe ich ungünstig abgeschnitten. Daneben kommt noch ein 3nF (nano, hatte mich vertippt) Kondensator. Die 3 Ohm waren Überbleibsel vom herumspielen. Possetitjel schrieb: > Simuliere doch mal die Ausgangsspannung bei unterschiedlichen > Lastwiderständen. Mache ich noch. Die 3 Ohm gehören da wie gesagt eigentlich nicht hin. Possetitjel schrieb: > Dass Du den Eingangstrafo einsparen kannst, wenn Du schon eine > differenzielle Quelle hast, wird Dir ohnehin klar sein. Ja, die habe ich mit simuliert um die vorhandenen Gegebenheiten zu berücksichtigen :) Possetitjel schrieb: > Ich finde auch Kollektorstufen (=Emitterfolger) als Endstufe nicht > optimal und würde das wahrscheinlich anders lösen, aber das ist nur eine > Anmerkung, keine Aufforderung an Dich, das zu ändern. Wie gesagt, für Vorschläge bin ich offen. In dieser Schaltung weiß ich zumindest was welcher teil macht, da ich sie mir selber ausgedacht habe :) Possetitjel schrieb: > Eventuell müsstest Du die Frage nach der Kurzschlussfestigkeit klären. Vielen dank für deine Hilfe bis jetzt :)
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Possetitjel schrieb: > Vorsicht! > Die Ausgangsimpedanz Deiner Schaltung liegt schätzungsweise > DEUTLICH unter 50 Ohm. (Vermutlich sogar noch unter 5 Ohm...) so, habe mal ein paar verschiedene Kondensatoren ausprobiert. So wie es aussieht liegt die Ausgangsimpedanz am Piezo bei etwa 1.1 Ohm, zumindest ist bei diesem Blindwiderstand die Spannung auf die Hälfte abgesunken. Also bei 5nF bei etwa 31Mhz und bei 2 nF bei etwa 72 Mhz. Mit dem Faktor 16 aus dem Übertrager ergibt das knapp 18 Ohm.
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Vorsicht! >> Die Ausgangsimpedanz Deiner Schaltung liegt schätzungsweise >> DEUTLICH unter 50 Ohm. (Vermutlich sogar noch unter 5 Ohm...) > > so, habe mal ein paar verschiedene Kondensatoren ausprobiert. Schön, danke. > So wie es aussieht liegt die Ausgangsimpedanz am Piezo bei > etwa 1.1 Ohm, Ja, das kommt eher hin. > zumindest ist bei diesem Blindwiderstand die Spannung auf die > Hälfte abgesunken. Also bei 5nF bei etwa 31Mhz und bei 2 nF > bei etwa 72 Mhz. Okay... damit haben sich auch die 3µF aus dem vorigen Beitrag geklärt, das waren dann realistischerweise 3nF. > Mit dem Faktor 16 aus dem Übertrager ergibt das knapp 18 Ohm. Ja...hihi... wie pflegte der alte Briest zu sagen: "Das ist ein weites Feld, Luise..." :) Rechnerisch sind die 18 Ohm richtig und als Anhaltspunkt auch nützlich; aber die schaltungstechnische Wahrheit sieht vermutlich deutlich komplizierter aus. - Ist aber erstmal egal. Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Ich finde auch Kollektorstufen (=Emitterfolger) als Endstufe >> nicht optimal und würde das wahrscheinlich anders lösen, aber >> das ist nur eine Anmerkung, keine Aufforderung an Dich, das >> zu ändern. > > Wie gesagt, für Vorschläge bin ich offen. Im Prinzip gern, aber... ich bin etwas im Zwiespalt... > In dieser Schaltung weiß ich zumindest was welcher teil macht, > da ich sie mir selber ausgedacht habe > :) ... und zwar genau aus dem von Dir genannten Grund: Es geht ja nicht darum, dass die Schaltung MIR gefällt, sondern es ist wichtig, dass sie bei DIR das macht, was sie soll! Aber sagen wir mal so: Ich sehe zwei Gefahrenpunkte, die sich zu Showstoppern auswachsen KÖNNTEN. Vorher muss ich jedoch nochmal rückfragen: 1) Was hat Dich bewogen, Kollektorstufen (im Serien-Gegentakt) als Ausgangsstufen zu wählen und keine Emitterstufen? 2) Wie wird die Verbindung von der Endstufe zum Transducer hergestellt? Ich meine damit: Wie lang kann die Leitung im schlimmsten Falle werden, wie kurz im günstigsten? Muss die Verbindung lösbar sein oder kann das Kabel fest angelötet werden? Sonstige Komplikationen, wie Vakuum/hohe Temperaturen/extrem wenig Platz? Frage 2 mag dämlich klingen, aber vertraue mir - ich habe meine Gründe... :)
Das Ganze wird etwas entschaeft, da man Resonanzen auch mit Millivolt Signalen messen kann.
Possetitjel schrieb: > 1) Was hat Dich bewogen, Kollektorstufen (im Serien-Gegentakt) als > Ausgangsstufen zu wählen und keine Emitterstufen? Emitterschaltung bei HF?
Possetitjel schrieb: > 1) Was hat Dich bewogen, Kollektorstufen (im Serien-Gegentakt) als > Ausgangsstufen zu wählen und keine Emitterstufen? Ich habe keine große Erfahrung mit HF, meine Gedanken waren: -Symmetrie: Man brauch fast keine Widerstände, um beispielsweise den Arbeitspunkt einzustellen -Der Strom muss ja in den Kondensator "gepresst" udn wieder "herausgezogen" werden Possetitjel schrieb: > 2) Wie wird die Verbindung von der Endstufe zum Transducer > hergestellt? > Ich meine damit: Wie lang kann die Leitung im schlimmsten Falle > werden, wie kurz im günstigsten? Muss die Verbindung lösbar sein > oder kann das Kabel fest angelötet werden? Sonstige Komplikationen, > wie Vakuum/hohe Temperaturen/extrem wenig Platz? Im kürzesten Fall, und so werde ich auch messen, wird der Piezo mit ein paar cm langen Kabeln an die Platine gelötet. Sonst keine Komplikationen :) Edit: Achja, un wäre der Transistorstrom zu groß gewesen, hätte ich einfach eine zweite Stufe dahinter gebaut.
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Marian B. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> 1) Was hat Dich bewogen, Kollektorstufen (im Serien-Gegentakt) >> als Ausgangsstufen zu wählen und keine Emitterstufen? > > Emitterschaltung bei HF? Klar. Fast nur. (Na gut: Überwiegend). - Wieso zweifelst Du?
Ich dachte immer, dass das die langsamste der Grundschaltungen ist aufgrund der Miller-Kapazität zwischen Basis und Kollektor.
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> 1) Was hat Dich bewogen, Kollektorstufen (im Serien-Gegentakt) >> als Ausgangsstufen zu wählen und keine Emitterstufen? > > Ich habe keine große Erfahrung mit HF, meine Gedanken waren: > -Symmetrie: Man brauch fast keine Widerstände, um beispielsweise > den Arbeitspunkt einzustellen Okay, verständlich. Ich habe diese Phase auch durch, in der man einfach die gewohnte NF-Schaltungstechnik auf HF anwendet :) Ist nicht immer optimal, aber oft genug ausreichend. - Falls Du Probleme mit Selbsterregung in der Schaltung haben solltest, kann man umplanen, aber darauf würde ich es erstmal ankommen lassen. > -Der Strom muss ja in den Kondensator "gepresst" udn wieder > "herausgezogen" werden Hmm. Ja... die Sache hat nur zwei Schönheitsfehler: 1) Der Emitter ist in guter Näherung eine SPANNUNGSQUELLE (im Gegensatz zum Kollektor). Ein Kondensator an einer Spannungsquelle kann zu sehr heftigen Strömen führen. (Das Thema hatten wir schon.) 2) Der Emitter gehört zum Steuerkreis des Transistors. Kapazitive Belastung am Emitter kann zu Selbsterregung (=Schwingen) führen. Das ist auch der Grund, warum man an einen OPV-Ausgang i.d.R. keine kapazitive Last anschließen soll. Nimm das nur als allgemeine Anmerkung und nicht als Aufforderung, alles umzuwerfen. > Possetitjel schrieb: >> 2) Wie wird die Verbindung von der Endstufe zum Transducer >> hergestellt? >> Ich meine damit: Wie lang kann die Leitung im schlimmsten >> Falle werden, wie kurz im günstigsten? Muss die Verbindung >> lösbar sein oder kann das Kabel fest angelötet werden? >> Sonstige Komplikationen, wie Vakuum/hohe Temperaturen/extrem >> wenig Platz? > > Im kürzesten Fall, und so werde ich auch messen, wird der Piezo > mit ein paar cm langen Kabeln an die Platine gelötet. Sonst keine > Komplikationen > :) Okay... das klingt gut. Hintergrund meiner Frage war folgender: Das Konzept, das ich in meiner allerersten Antwort vorgeschlagen hatte (50-Ohm-Endstufe, 50-Ohm-Dämpfungsglieder, 50-Ohm-Kabel, Trafo direkt an der Last) ist die Methode für Dünnbrettbohrer. Systemimpedanz ist 50 Ohm; alle Komponenten m.o.w. genormt und austauschbar, Kabel, Stecker usw. gibt's von der Stange. Nur der Trafo als einzige Komponente ist u.U. speziell. Du bist den alternativen Weg gegangen und hast Dir gesagt: "Vor eine 1-Ohm-Last gehört eine 1-Ohm-Endstufe". Die Fußangel dabei ist, dass 1-Ohm-Stecker und 1-Ohm-Koaxkabel nicht handelsüblich ist. Du hast also die Wahl, das Kabel entweder selbst anzufertigen (das geht durchaus) oder ganz auf das Kabel zu verzichen; es läuft wohl alles auf die zweite Option hinaus. Aber Obacht! Nicht leichtsinnig werden! Zwei Drähte mit je 5 cm Länge sind etwa 70nH. Diese 70nH bilden mit einem Transducer von 1nF einen Serienschwingkreis, dessen Resonanzfrequenz bei 19 MHz (!!) liegt. (Hätten Sie's gewusst? - Offen gestanden, jetzt bin ich selber überrascht. Das hätte ich nicht geschätzt.) Oberhalb der Serienresonanz dominiert der (von den Zuleitungen hervorgerufene) induktive Anteil; die HF-Wechselspannung fällt also an den Zuleitungsdrähten ab, und es fließt nur sehr wenig Strom durch den Kondensator. Mit anderen Worten: Oberhalb der Serienresonanz lässt sich der Transducer kaum bis gar nicht anregen.
Marian B. schrieb: > Ich dachte immer, dass das die langsamste der Grundschaltungen > ist aufgrund der Miller-Kapazität zwischen Basis und Kollektor. Okay... vielleicht müssten wir klären, was wir unter HF verstehen :) Bis etwa f_T/20 ist Emitterschaltung kein Problem. Für einen BFG97 ist also alles bis 280MHz "Gleichstrom"; das ist aperiodisch machbar, d.h. breitbandig ohne Schwingkreise. Schmalbandig gehts noch höher. Bei Sendestufen will man die Leistungsverstärkung haben - und wenn es nur 10dB sind; da ist die Emitterschaltung auch beliebt. Selbst MMIC basieren, soviel ich weiss, i.d.R. auf Emitterstufen - zwar in Form einer Darlingtonschaltung, aber das ist ja kein Widerspruch. Insofern... Deine Aussage "langsamste der Grundschaltungen" ist zwar richtig, aber die Transistoren heutzutage sind verdammt fix, so dass der Nachteil in vielen Fällen nicht so wesentlich ist.
Ich hatte oben schon einmal nach der Depolarisation gefragt, aber leider keine Antwort erhalten. Die PZT-Transducer, wie sie früher in den PAL-Verzögerungsleitungen verwendet wurden werden ungefähr 0,25mm dick gewesen sein. Deren Arbeits- bzw. Resonanzfrequenz lag bei etwa 4,5MHz. Da der TE schreibt, dass die Eigenresonanz seines Piezos bei >100MHz liegt, ergibt sich überschlägig eine Dicke von etwa 10µm und bei 1Veff eine Feldstärke von 140V/mm. Das liegt zwar unterhalb den typischen gut 1kV/mm, ab denen sich die Polarisation ändert, aber um eine Depolarisation zu vermeiden kann es dennoch sinnvoll sein den Transducer mit einer Gleichspannung von vielleicht 3V (in der richtigen Richtung!) vorzuspannen. Was die Erwärmung angeht, so ist damit zu rechnen, dass etwa 2% der Scheinleistung in Wärme umgewandelt werden. Bei dem weiter oben genannten Scheinwiderstand von 3 Ohm und 1V HF bedeutet das etwa 6mW. Das erscheint sehr wenig, aber der Transducer ist ja wohl auch winzig. Deshalb muss man sich evtl. auch darum kümmern.
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Possetitjel schrieb: > Du bist den alternativen Weg gegangen und hast Dir gesagt: "Vor > eine 1-Ohm-Last gehört eine 1-Ohm-Endstufe". Die Fußangel dabei > ist, dass 1-Ohm-Stecker und 1-Ohm-Koaxkabel nicht handelsüblich > ist. Du hast also die Wahl, das Kabel entweder selbst anzufertigen > (das geht durchaus) oder ganz auf das Kabel zu verzichen; es läuft > wohl alles auf die zweite Option hinaus. > > Aber Obacht! Nicht leichtsinnig werden! Zwei Drähte mit je 5 cm > Länge sind etwa 70nH. Diese 70nH bilden mit einem Transducer > von 1nF einen Serienschwingkreis, dessen Resonanzfrequenz bei > 19 MHz (!!) liegt. Ich kann auch den Übertrager direkt an den Piezo anlöten, und davor eine SMA Buchse. Noch ein etwas höheres Übersetzungsverhältnis und ich komme dort auch auf eine 50 Ohm Last. Doch wahrscheinlich wird der Piezo direkt angelötet. Bei deiner Drahtrechnung kommt es allerdings sehr auf die Drähte und die geometrie an. Ich werde es mir auf jeden Fall merken und verflochtene Drähte nutzen. Das sollte die Induktivität noch deutlich nach unten bringen. Ansonsten habe ich die Schaltung mal ohne OPV und nur mit Emitterstufen mit einer Spannungsverstärkung von 10 simuliert. Insgesamt sieht das etwas Schwachbrüstiger aus als mit den Komplementärstufen. Da fällt einfach zu viel am Widerstand ab. Es kann natürlich auch sein, dass ich die Widerstandswerte komplett verhauen habe. Ich denke ich werde einfach ein PCB machen, wo beide Schaltungen drauf passen. Auf die paar cm² wird es auch nicht ankommen. Den Emitteraufbau wie skizziert, oder mit OPV vorne dran? Wie störend wirken sich bei der ersten Schaltung mehrere Stufen hintereinander auf das Signal aus? Soll ich einfach noch mehrere Stufen hintereinander mit einplanen? Falls ich doch mehr Power benötige, kann ich sie einfach bestücken. Ansonsten lasse ich sie unbestückt. Plan ok so? Hp M. schrieb: > Ich hatte oben schon einmal nach der Depolarisation gefragt, aber leider > keine Antwort erhalten. Ja, ich habe darüber leider keine Information. Das Institut, das mir diese Filme produziert, weiß was ich damit machen möchte und kennt die Rahmenbedingungen. Sie haben mir dann gesagt dass ich mit etwa 1nF an Kapazität rechnen soll. Bei der Übergabe der Probe kann ich fragen. Hp M. schrieb: > as die Erwärmung angeht, so ist damit zu rechnen, dass etwa 2% der > Scheinleistung in Wärme umgewandelt werden. Bei dem weiter oben > genannten Scheinwiderstand von 3 Ohm und 1V HF bedeutet das etwa 6mW. > Das erscheint sehr wenig, aber der Transducer ist ja wohl auch winzig. > Deshalb muss man sich evtl. auch darum kümmern. Danke auch für diese Überlegungen :)
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Gerald G. schrieb: > Ich kann auch den Übertrager direkt an den Piezo anlöten, und > davor eine SMA Buchse. Das wäre wahrscheinlich optimal. > Bei deiner Drahtrechnung kommt es allerdings sehr auf die > Drähte und die geometrie an. Ja, auf jeden Fall - immer selber messen und rechnen. Ich wollte Dich nur gewarnt haben. Meine Bemerkung resultierte aus bitterer eigner Erfahrung; wir hatten eine breitbandige Eigenbau-Transducerkapsel, die bei 1...2 MHz gut funktioniert hat, bei 10 MHz aber nicht mehr - obwohl sie theoretisch hätte funktionieren müssen. Das Smith-Diagramm vom NWA haben fünf Leute - darunter ein ausgewiesener HF-Mann, mein Chef und ich selbst - angeguckt und einfach Bahnhof verstanden. Wochen später kam mir dann die Idee, mal die Geometrie der Kapsel anzugucken und die parasitären Einflüsse nachzurechen... > Da fällt einfach zu viel am Widerstand ab. Es kann natürlich > auch sein, dass ich die Widerstandswerte komplett verhauen > habe. MANN!!! :) R4 und R8 rauswerfen. Mittelanzapfung des Übertragers auf +5V legen. Ggf. Ruhestrom anpassen. Bei zu wenig Leistung Emitterwiderstände variieren oder Eingangsspannung vergrößern. (Es geht erstmal nur um dir Frage, wieviel Leistung Du aus der Endstufe herausbekommst, ohne die Transistoren zu überlasten. Die Frage nach der Kopplung mit der Quelle kommt später.) > Ich denke ich werde einfach ein PCB machen, wo beide > Schaltungen drauf passen. Auf die paar cm² wird es auch > nicht ankommen. Das ist vielleicht sowieso eine gute Idee. Ich würde sicher mehrere Exemplare machen lasse, um bissl mit Bestückung und Dimensionierung experimentieren zu können. > Den Emitteraufbau wie skizziert, oder mit OPV vorne dran? Kannst Du machen, wie Du willst... hängt davon ab, was Deine Quelle liefern kann. "Wenig" ist eine zu ungenaue Angabe... :) Wenn ich mir's recht gemerkt habe, sitzt da ein DDS mit symmetrischem 50-Ohm-Ausgang davor. Wenn mir so ist, rechne ich bei Gelegenheit mal bissl mit der Anpassung rum; im Moment ist's zu heiss... > Wie störend wirken sich bei der ersten Schaltung mehrere > Stufen hintereinander auf das Signal aus? Welche "erste Schaltung" meinst Du? > Soll ich einfach noch mehrere Stufen hintereinander > mit einplanen? Falls ich doch mehr Power benötige, kann > ich sie einfach bestücken. Nee, das nützt wahrscheinlich nix. Dein Problem besteht - wenn überhaupt - darin, dass Du die Endstufentransistoren überlastest (Ic, Pv_tot) und nicht darin, dass zu wenig Verstärkung da ist. Bei Überlastung könnte man mehrere Transitoren parallelschalten, aber... Ich schlage folgendes vor: Du simulierst erstmal mit der geänderten Schaltung (also die Änderung von oben; R4/R8/Trafo) herum, um ein Gefühl zu bekommen, was so geht. Dann beziehen wir die Quelle mit ein, indem wir sie KORREKT modellieren, also Innenwiderstand, welche Spannung kann/darf maximal anliegen, welcher Strom darf maximal fließen, wo sind welche Abschlusswiderstände. Statt des Eingangstrafos also die echte Widerstandsbeschaltung, wie ist jetzt ist - oder später werden muss. Anhand der Pegel, die sich dann ergeben, sehen wir, was wir noch ändern müssen.
Wenn man den Piezo und die Resonazen vermessen will, sollte der Verstärker einen definierten möglichst konstanten Ausgangswiderstand haben. Man braucht auch keine hohe Leistung - Piezos kopplen meist recht stark. Man braucht auch keine Leistungsanpassung an den Piezo. Wegen der sich ändernden Impedanz am Pizo geht das auch gar nicht in Resonanz kann die Impedanz auch recht hoch werden. Entsprechend muss der Verstäker auch mit rücklaufenden Wellen klar kommen. Sofern man eine Anpassung an die Impedanz braucht, dann eher per Übertragre dicht am Piezo, denn für 5 Ohm bekommt man kaum Kabel. Es dürfte nicht auf hohe Leistungseffizienz und wohl auch nicht so hohe Leistung ankommen - man will den Piezo ja nicht grillen. Ein passives Dämpfungsglied (und sei es nur der 50 Ohm Serienwiderstand für die Impedanz des Kabels) am Ausgang des Verstärkes ist der einfachste und sicherste Weg, um mit einer so variablen Last klar zu kommen. Wenn der Entwurf des Verstärkers nicht der Selbstzweck ist, ist der Impedanzwandler der völlig falsche Ansatz. Die logische Lösung wären eher 1-4 Viodeo OPs parallel, mit je einem Widerstand am Ausgang um damit eine 50 Ohm Leitung Treiben zu können. Je nach Pegel der Quelle eventuell noch eine leichte Spannungs-Verstäkung davor. Eventuell sogar noch eine extra Dämpfung um die Verstäker noch stärker vom Piezo zu entkoppeln. Die Frage wäre dann noch wie man die Messung ankoppelt, z.B. Impedanzbrücke - ggf. auch da ruhig mit Dämpfung.
Possetitjel schrieb: > Welche "erste Schaltung" meinst Du? Die mit den Kollektorstufen. Da einfach mehrere parallel (wie bei einem Audio Verstärker wenn die Transistoren zu wenig Strom vertragen) Lurchi schrieb: > Wenn man den Piezo und die Resonazen vermessen will, Vorsicht, ich möchte die die Resonanzen des Piezo. Mit dem Piezo wird nur ein Sensor an einem Balken getestet. Der Balken wird mit dem Piezo angeregt. Ich bleibe immer unter der Resonanz des Piezo. Lurchi schrieb: > Die logische Lösung wären eher 1-4 Viodeo OPs parallel, mit je einem > Widerstand am Ausgang um damit eine 50 Ohm Leitung Treiben zu können. Das war mein erster Gedanke. Habe auch einen recht günstigen current feedback OpAmp gefunden, der 100mA treiben kann (AD8000). Doch das Problem hier war die kapazitive Last.
Lurchi schrieb: > Man braucht auch keine Leistungsanpassung an den Piezo. "Brauchen" vielleicht nicht - aber sie macht das Leben SEHR viel angenehmer. 3 Ohm Scheinwiderstand ein einem 50-Ohm-Kabel macht einfach keinen Spaß. > Sofern man eine Anpassung an die Impedanz braucht, dann > eher per Übertragre dicht am Piezo, denn für 5 Ohm bekommt > man kaum Kabel. Das ist ja schon Konsens. > Wenn der Entwurf des Verstärkers nicht der Selbstzweck ist, > ist der Impedanzwandler der völlig falsche Ansatz. Keineswegs, denn... > Die logische Lösung wären eher 1-4 Viodeo OPs parallel, ... das wird auch nur ein Impedanzwandler. Die Sachlage ist: Seine Quelle liefert ca. 1V an 50 Ohm. Er benötigt aber 1 V an 3j Ohm. Die Antwort ist naheliegenderweise eine Impedanzwandlung. Die Leistung kommt von den Transistoren; die eigentliche Impedanzanpassung macht der Übertrager. In zwei Punkten gebe ich Dir allerdings Recht: Zum einen wird es sehr sinnvoll sein, Längswiderstände bzw Dämpfungsglieder vorzusehen. Das diskutieren wir, wenns an's Layout geht. Zum anderen hat Gerald - wohl aufgrund seiner bisherigen Erfahrungen - die Angst, die Leistung könnte nicht ausreichend sein. Ich teile diese Angst nicht - aber es ist ja nicht mein Projekt und meine Schaltung. Ich stehe nur daneben und gebe "gute Ratschläge"...
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Welche "erste Schaltung" meinst Du? > > Die mit den Kollektorstufen. Da einfach mehrere parallel > (wie bei einem Audio Verstärker wenn die Transistoren zu > wenig Strom vertragen) Ach so... also Deinen allerersten Entwurf, ja? - Parallelschalten kannst Du immer. Ausgleichswiderstände natürlich nicht vergessen; Grenzwerte nachrechnen. Das funktioniert natürlich auch mit HF-OPVs; zehn Stück parallel, 50-Ohm-Längswiderstände in den Ausgang --> Quellwiderstand 5 Ohm. Das ist zwar Mückenjagd mit Atomgranaten, aber prinzipiell funktionieren wird es.
So abweging ist das mit 4 HF OPs über Widerstände nicht: viele neuere Funktionsgenratoren machen das so. Im Vergleich zu einem diskreten HF Verstärker ist das viel einfacher und kommt ohne Abgleich aus. Von der Leistung sollte ein OP ausreichen für einen kleinen Piezo transducer. Da es die Verstärker fertig für wenig Geld zu kaufen gibt lohnt es wirklich nicht sich da einen diskreten Aufbau zu entwerfen - schon gar nicht einen der auch noch mit der variablen Impedanz direkt klar kommen soll. Auch wenn man diskret bauen will, für etwa 50 Ohm und mit Dämpfung dahinter, damit der Verstärker ein wenigstens halbwegs konstante Last sieht und man ein passendes Kabel bekommt. Sonst sieht man zusätzliche Resonanzen des Kabels. Die Frage ist dann noch wie man misst, da gibt es vor allem 2 Varianten: 1) Kontinuierliche Anregung und sweep 2) Anregung über kürzere Wellenpakete und Messung im Abklingen. Beide Varianten haben vor und Nachteile.
Lurchi schrieb: > So abweging ist das mit 4 HF OPs über Widerstände nicht: > viele neuere Funktionsgenratoren machen das so. Ja - in DIESER Anwendung sind OPVs zu bevorzugen, denn man will ja bis (quasi) DC herunter. Das muss man nicht diskret hinfrickeln, wenn's das auch fertig integriert gibt. > Von der Leistung sollte ein OP ausreichen für einen > kleinen Piezotransducer. Für Geralds Anwendung sicherlich. Wir haben früher Messtechnik mit gepulstem Ultraschall gemacht, da war etwas mehr Leistung notwendig. Daher stammt mein Spleen mit den Transistoren. Ist letztlich, wenn die Schaltung mal steht, auch spottbillig. > Auch wenn man diskret bauen will, für etwa 50 Ohm und mit > Dämpfung dahinter, damit der Verstärker ein wenigstens > halbwegs konstante Last sieht und man ein passendes Kabel > bekommt. Das war ja mein allererster Vorschlag, aber das gefiel Gerald nicht... :)
Possetitjel schrieb: > Das war ja mein allererster Vorschlag, aber das gefiel Gerald nicht... > :) Ich muss sagen, er wird immer attraktiver. Ich verstehe nur immer gerne was ich mache. Andererseits habe ich die letzten Tage so viel gelernt, dass ich das mit den QRP Verstärkern recht gut verstehe. Wäre es richtig, z.B. diese: http://www.kn-electronic.de/Bausaetze/FET-PA10.html] Endstufe zu kaufen (auch wenn nur bis 50 MHz spezifiziert, 60MHz werden da schon noch etwas durchkommen) an den Ausgang eine SMA Buchse löten, sich mit ein paar 3-6 dB Dämpfungsglieder einzudecken, und am Piezo ein Übertrager direkt (wahrscheinlich selber wickeln, da ich nur welche mit ~250mW Leistung finde) mit einem Verhältnis von 1:5 (kann ich noch genau vermessen sobald ich den Piezo habe) anlöten. Zwischen den Übertrager am Piezo und der am Verstärker angebrachten SMA Buchse so stark dämpfen, bis die Leistung am Piezo passt. So? Lurchi schrieb: > 1) Kontinuierliche Anregung und sweep So wurde es bis jetzt zumindest immer gemacht. An die andere Version hatte ich noch nicht gedacht, ist aber auch interessant (und ja nur ein Software Problem)
Die Art der Messung hat einen Einfluss darauf wie man den Dektor zur Messung ankopplet. Das ist da ggf. nicht nur eine Frage der Software. Hinter der Stelle wo man die Messung abzweigt will man eigentlich keine weitere Dämpfung, denn damit verliert man auch Signal von der Probe und sieht dafür das Dämpfungsglied. Die Frage die mir und wohl auch einigen anderen hier komisch vorkommt ist: Wozu wird so viel Leistung benötigt ? Da hätte ich bereits Angst den Piezo zu beschädigen. Schon 1 V an 50 Om sind reichlich Leistung um damit so etwas wie einen Netzwerkanalysator zu betreiben. Im Prinzip wäre ein Netzwerkanlysator das passende Messgerät - wenn auch ggf. nicht zu 100% und nur das kontinuierliche Verfahren. Vor allem für den Anfang würde ich es erst einmal mit kleiner Leistung probieren. Das sollte zumindest ausreichen um zu sehen wie viel Leistung man wirklich benötigt. Der Bausatz wäre vermutlich schon besser als die diskreten Eigenbauvorschläge. Die Leistung ist allerdings ziemlich sicher zu hoch, auch für die Gepulste Messung wo man ggf. mehr Leistung gebrauchen kann.
Gerald G. schrieb: > Possetitjel schrieb: >> Das war ja mein allererster Vorschlag, aber das gefiel >> Gerald nicht... >> :) > > Ich muss sagen, er wird immer attraktiver. :) > Ich verstehe nur immer gerne was ich mache. Völlig in Ordnung. Ich will Dir weder etwas ein- noch etwas ausreden. > Andererseits habe ich die letzten Tage so viel gelernt, dass > ich das mit den QRP Verstärkern recht gut verstehe. Wäre es > richtig, z.B. diese: > http://www.kn-electronic.de/Bausaetze/FET-PA10.html] > Endstufe zu kaufen Ziemlich fett für Deine Zwecke, dieses Teil, aber ich verstehe auch gut, dass Du auf der sicheren Seite sein und lieber zuviel als zuwenig Leistung haben willst. Insofern: Ja, sollte funktionieren. > (auch wenn nur bis 50 MHz spezifiziert, 60MHz werden da schon > noch etwas durchkommen) Ja, auf jeden Fall - geschissen auf das eine fehlende dB. Da kommen wahrscheinlich so 8W heraus statt 10W bei 60MHz. > an den Ausgang eine SMA Buchse löten, sich mit ein paar > 3-6 dB Dämpfungsglieder einzudecken, und am Piezo ein > Übertrager direkt (wahrscheinlich selber wickeln, da ich > nur welche mit ~250mW Leistung finde) Du kannst natürlich auch Übertrager parallelschalten. > Zwischen den Übertrager am Piezo und der am Verstärker > angebrachten SMA Buchse so stark dämpfen, bis die Leistung > am Piezo passt. Jein... also: 1) Der Übertrager direkt vor dem Piezo VERBESSERT die Anpassung, aber da der Piezo eine kapazitive Last ist, der Verstärker (und das Koaxkabel) jedoch eine reelle Last erwarten, bleibt immer noch ein Teil Fehlanpassung übrig. Die verbleibende Fehlanpassung hat stehende Wellen auf dem Kabel zur Folge, die, abhängig von Frequenz und Kabellänge, zusätzliche Beulen in den Frequenzgang biegen. Da das fast immer lästig und manchmal sogar gefährlich für die angeschlossenen Baugruppen ist, macht man am Anfang und am Ende des Kabels einen "Gummipuffer" in Form eines Dämpfungsgliedes hin. Jeweils 3dB genügen wahrscheinlich; dann kommen von den 20W der Endstufe noch 5W am Übertrager an. (Das Dämpfungsglied an der Endstufe muss natürlich die 10W aushalten, die es frisst.) 2) Es ist stark zu empfehlen, auch zwischen Signalquelle und Verstärkereingang eine Stellmöglichkeit für die Amplitude vorzusehen, z.B. ein schaltbares Dämpfungsglied, oder man pfuscht etwas stufenlos stellbares mit ein paar niederohmigen Einstellern zusammen. (Stufenschalter mit zwei Schaltebenen geht auch.) Es ist ÜBELST lästig, wenn man jedesmal fünf Minuten Stecker und Buchsen schrauben muss, nur um die Amplitude größer oder kleiner zu machen. > So? Ja, so ungefähr. Ach so: Die PA geht erst bei ungefähr 2MHz los; für den Bereich unterhalb musst Du Dir nochwas ausdenken, wenn Du den brauchst.
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Lurchi schrieb: > Die Art der Messung hat einen Einfluss darauf wie man den Dektor zur > Messung ankopplet Ich habe mal ein Bild vom aktuellen "Aufbau" angehängt. Zu sehen ist ein Aluminiumblock mit einer Ausfräsung für den Piezo. Darauf kann ein PCB eingespannt werden, auf das ein Chip aufgeklebt ist. An dem Chip ist ein Biegebalken mit einem Sensor darauf, der die Biegung des Balkens misst. Den soll ich testen, ob er wirklich bis 60MHz kann. (Sollte bis GHz, aber 60MHz kann ich gerade noch messen :D ) Lurchi schrieb: > Wozu wird so viel Leistung benötigt ? Je mehr das Ding wackelt, desto leichter ist es zu messen :) Zu viel Leistung kann durch Reihenschaltung von Piezos, ändern der Spannung oder einfach nur ein Leistungswiderstand in Reihe "angepasst" werden. Bei zu wenig wird es schwerer. Lurchi schrieb: > Da hätte ich bereits Angst den Piezo zu beschädigen. Davon haben wir genug :) Lurchi schrieb: > Vor allem für den Anfang würde ich es erst einmal mit kleiner Leistung > probieren. Das sollte zumindest ausreichen um zu sehen wie viel Leistung > man wirklich benötigt. Ja, wie gesagt, weg bekomm ich die Leistung, wenn es zu viel ist. Anders herum ists blöd. Possetitjel schrieb: > Da das fast immer lästig und manchmal sogar gefährlich für die > angeschlossenen Baugruppen ist, macht man am Anfang und am Ende des > Kabels einen "Gummipuffer" in Form eines Dämpfungsgliedes hin. OK. Dämpfungsglied mit 3 dB direkt an die Stufe. 5 Watt muss das Ding verbraten (bei 10 Watt Gesamtleistung) Dann noch an der Piezoseite welche, am besten von "groß" nach klein testen, bis der erste Piezo durchschmort. Dann wieder erhöhen und messen. Possetitjel schrieb: > Ach so: Die PA geht erst bei ungefähr 2MHz los; für den Bereich > unterhalb musst Du Dir nochwas ausdenken, wenn Du den brauchst. Hatte ich übersehen, aber bis genau 2MHz kann ich witzigerweise schon. Aber ich schau mal noch was ich so an anderen Verstärkern finden kann. Possetitjel schrieb: > Es ist stark zu empfehlen, auch zwischen Signalquelle und > Verstärkereingang eine Stellmöglichkeit für die Amplitude vorzusehen Japp Dann bestell ich mal am Montag ein paar Sachen. Ich melde mich wenn es funktioniert (und auch wenn nicht :) ) Ansonsten habe ich das Thema unter Beobachtung, falls noch jemand etwas einwirft bekomme ich das mit. Danke nochmal
Die Dämpfung auf der Seite mit dem Piezo würde ich eher fest lasen, und die Variable Dämpfung auf der Verstärkerseite machen. Am Piezo kann man dann klein bleiben, und man könnte auf der Verstäkerseite ggf. noch die Resonanzen des Piezos selber mit bekommen (per Impedanzmessbrücke oder SWR Brücke). Das könnte helfen Resonanzen des Piezos und des Balkens zu trennen. Auch sieht man so wie gut die Anpassung ist. Der Aufbau mit dem welligen Alu Blech zwischen Platine und dem Alu block sieht nicht sehr reproduzierbar aus. Die Ultraschallwellen werden schon durch eine kleine Luftschicht extrem gedämpft. Für den Überganz zwischen Teilen sollte man wenigstens so etwas wie Fett als Kontaktvermittler nutzen. Auch schon beim Übergang Chip-Platine sollte man da schon drauf achten. Im Zweifelsfall ist Kleben besser reproduzierbar als klemmen.
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