Hallo, ich habe mal eine Frage zu HF Verstärkern. Im Datenblatt des HMC453QS16G stehen, für den Bereich 400 - 410MHz +32DBm Output Power for 1dB Compression. https://www.mouser.de/datasheet/2/609/hmc453qs16g-2402472.pdf Wie kann das bei einer Betriebsspannung von 5V sein? Da bekomme ich doch max. 0,5W in 50R So oder ähnlich habe ich es schon bei mehreren Typen gesehen. Kann mich einer erleuchten. VG
Transformation, in diesem Falle durch LC-Glieder, die auch die Impedanzanpassung machen. Geht in der Form natürlich nur schmalbandig; breitbandig braucht man einen Übertrager. Übrigens: es heißt dBm, das "d" ist der bei SI-Einheiten übliche Präfix für "dezi", daher ja auch der Faktor 10 in der üblichen Formel. Grundeinheit wäre also "Bel", auch wenn das in der Form kaum jemand benutzt. Du solltest natürlich auch dran denken, dass diese mittlerweile übliche Angabe für den "1 dB Kompressionspunkt" praktisch bereits ein deutlich übersteuerter Verstärker ist, d.h. er produziert schon einige Harmonische. 1 dB ist in der Hinsicht nicht wenig. Wenn man ihn linear betreiben will, muss man ein gutes Stück unterhalb dieses Bereichs bleiben.
Amplifier schrieb: > Im Datenblatt des HMC453QS16G stehen, für den Bereich 400 - 410MHz > +32DBm Output Power for 1dB Compression. Da muss es sich wohl um einen Schreibfehler handeln. Den Präfix "D" gibt es im SI nicht. Das Symbol für den SI-Vorsatz "dezi" ist ein "d" https://de.wikipedia.org/wiki/Vors%C3%A4tze_f%C3%BCr_Ma%C3%9Feinheiten#SI-Pr%C3%A4fixe > Wie kann das bei einer Betriebsspannung von 5V sein? Das kommt auf die Schaltung an. Bspw. holen viele Powerpacks aus einem LiIon-Akku mit einer Zelle eine Spannung von 5V raus (Step-Up)
Hallo, das "D" sollte natürlich ein "d" sein... Wolfgang schrieb: >> Wie kann das bei einer Betriebsspannung von 5V sein? >Das kommt auf die Schaltung an. Bspw. holen viele Powerpacks aus einem >LiIon-Akku mit einer Zelle eine Spannung von 5V raus (Step-Up) Naja das ist mir auch klar des es step up und down converter gibt. Die Frage ist wieso in einem Datenblatt 32dBm als Ausgangsleitung stehen, wenn der Ausgang mit 50R Lastimpedanz angegeben ist. Wie soll da die Leistung zustande kommen. Um 1,585W in 50R zu pressen benötigt man min. 8,9V.
Amplifier schrieb: > Wie soll da die Leistung zustande kommen. In der PA wird die fehlende Spannung halt durch entsprechend mehr Strom kompensiert. Den Rest macht die Impedanzanpassung – wie ich oben schon schrieb.
Typisches Gegenbeispiel (gegen deine Milchmädchenrechnung): die meisten Amateurfunk-Transceiver arbeiten heutzutage mit einer Nennspannung von 13,8 V, trotzdem produzieren sie problemlos 100 W an 50 Ω Lastwiderstand. Das sind 71 Veff, oder 200 Vss.
Okay, aber da müsste man doch im Datenblatt auch die eigentlich Quellimpedanz finden. Wie soll man sonst den Ausgangsfilter berechnen? Was ist wenn man ein Rechtecksignal verstärken möchte? Wie würde man dann sich verhalten? Einen Trafo einsetzen?
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Amplifier schrieb: > Okay, aber da müsste man doch im Datenblatt auch die eigentlich > Quellimpedanz finden. Wie soll man sonst den Ausgangsfilter berechnen? Du kannst die S-Parameter hier finden: https://www.analog.com/en/design-center/simulation-models/s-parameters.html Wenn du die Ausgangsimpedanz anschaust findest du einen Wert von ca. 3 Ohm im Bereich 400-800MHz. Ich das mal schnell für dich dokumentiert, siehe Bild. Daher ist die Betriebsspannung ausreichend, der Transistor arbeitet nicht direkt auf die 50 Ohm Last sondern an 3 Ohm. Das Anpaßnetzwerk ist im Datenblatt dokumentiert.
Konkret geht es darum ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von 0.32V auf mindestens 6V besser 8V zu verstärken. Da dieses eine Leistung in einem 50R System von 0,72W - 1,28W bedeutet, hatte ich mich bei div. Herstellern umgesehen aber konnte nichts finden. Dabei bin ich auf die Angaben gestoßen und konnte es mir nicht so recht erklären. Danke Jörg W. fürs erleuchten.
Amplifier schrieb: > Okay, aber da müsste man doch im Datenblatt auch die eigentlich > Quellimpedanz finden. Wie soll man sonst den Ausgangsfilter berechnen? Die Impedanz ist eher irrelevant, du brauchst die S-Parameter dafür. Die stehen nicht im Datenblatt, sind aber zum Runterladen auf https://www.analog.com/en/products/hmc453qs16g.html
Amplifier schrieb: > Was ist wenn man ein Rechtecksignal verstärken möchte? Auf Grundfrequenz auslegen und die Flanken werden rund weil die Harmoischen weniger Verstärkung haben, siehe Datenblatt. Simulation empfohlen!
Amplifier schrieb: > Konkret geht es darum ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von 0.32V > auf mindestens 6V besser 8V zu verstärken. Frequenz?
Amplifier schrieb: > Konkret geht es darum ein Rechtecksignal mit einer Amplitude von 0.32V > auf mindestens 6V besser 8V zu verstärken. Da wäre die Frage, wie rechteckig dein Ausgangssignal (bei welcher Frequenz) noch sein soll. Ein schmalbandiger Verstärker ist da eher nicht praktikabel, falls es tatsächlich halbwegs rechteckig bleiben soll. Ein Trafo kann sowas breitbandiger als ein simples LC-Netzwerk (ein solcher ist in den von mir beschriebenen Kurzwellensendern drin), aber hat auch seine Grenzen.
Bei den fehlenden Kenntnissen würde sich wohl ein Fertiggerät anbieten, denn die Entwicklung breitbandiger Verstärker erfordert viel Erfahrung. 5W im Bereich 10-2000 MHz: https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=ZHL-5W-202-S%2B 5W im Bereich 5-500 MHz: https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=ZHL-5W-1%2B Wer das teuer findet soll sich mal bei den breitbandigen Verstärkern für EMV-Messungen umschauen ... breitbandig ist hier immer um Größenordnungen komplexer und teurer als die schmalbandigen Verstärker der Funktechnik.
Das Signal hat eine Frequenz von 4 MHz, Tastgrad ist aber nur 5% (12,5ns High Pegel) Die Flanken sind schneller als das Oszi mit BW = 350MHz. Ein Kollege hatte mal was <=200ps erzählt. Diese Größenordnung sollte ungefähr erreicht werden. Einfache OPVs sind dafür jedoch nicht geeignet. Hier dachte ich an einen HF Verstärker und war der Meinung das es damit umsetzbar sein müsste. Die 1000€ Fertiggeräte sind sicherlich gut aber auch zu teuer für mich. Ich benötige auch eine sehr hohe Steilheit, da unmittelbar danach Messungen durchgeführt werden, die nicht überlagert werden sollen und dürfen. Es geht dabei um das "Nachleuchten" von Proben. Diese senden fluoreszierendes Licht nach der Anregung aus. Das Ganze wird dann optisch ausgewertet ist aber nicht meine Baustelle... Hat einer eine Idee wie man so ein Signal verstärken kann?
Amplifier schrieb: > Die 1000€ Fertiggeräte sind sicherlich gut aber auch zu teuer für mich. Dann stell dir einen Spezalisten ein, der wird es in wenigen Monaten entwickeln ... wenn er gut ist. Ernsthaft, du hats keine Ahnung was du da planst. Mal eben ein IC kaufen für 100€ wird dein Problem nicht annähernd lösen.
Amplifier schrieb: > Ein Kollege hatte mal was <=200ps erzählt. Das heißt, du brauchst einen Verstärker mit einer Grenzfrequenz im zweistelligen Gigahertzbereich.
Das Problem ist, dass HF-Verstärker aus der Kommunikationstechnik für recht schmale Frequenzbereiche ausgelegt sind, nicht breitbandig von DC bis GHz. Die nutzen Transformationen/Kompensationen die kleine Frequenzbereiche abdecken, weil das einfacher ist und für den Zweck ausreicht. Der Bereich in dem du dich bewegen möchtest ist teurer Exotenkram. HF Kommunkationstechnik ist nicht so breitbandigf über viele Dekaden. Lasertreiber aus der Kommunikationstechnik sind breitbanding und schnell, aber haben viel weniger Leistung.
Simulant schrieb: > Das Problem ist, dass HF-Verstärker aus der Kommunikationstechnik für > recht schmale Frequenzbereiche ausgelegt sind, nicht breitbandig von DC > bis GHz. Wie man ja recht gut an dem IC im Eingangsposting sehen kann – die Impedanz- (und damit Spannungs-)Transformation erfolgt da mit LC-Gliedern im Ausgangszweig.
Jörg W. schrieb: > Wie man ja recht gut an dem IC im Eingangsposting sehen kann – die > Impedanz- (und damit Spannungs-)Transformation erfolgt da mit > LC-Gliedern im Ausgangszweig. Genau. Meine Analyse zur Ausgangsimpedanz des Verstärkers war oben vermutlich untergegangen, der hat bei 400-800 MHz ganze 3 Ohm Ausgangsimpedanz und die Beschaltung transformiert das schmalbandig auf 50 Ohm. Beitrag "Re: DBm Angabe bei Verstärkern."
Danke für den Input. Bedeutet im Klartext, man kann das so nicht Lösen. Transistoren sind vermutlich auch zu langsam. Im Grunde benötige ich ja nur einen Schalter der halt schnell schalten kann...
Die Betonung liegt dabei auf dem „nur“. :-)
Jörg W. schrieb: > Amplifier schrieb: >> Ein Kollege hatte mal was <=200ps erzählt. > > Das heißt, du brauchst einen Verstärker mit einer Grenzfrequenz im > zweistelligen Gigahertzbereich. Hier muss ich noch mal nachfragen. Bandbreite = 0,35 / Anstiegszeit -> sollte dann doch bei 1,75GHz liegen oder nicht? Das hatte ich ursprünglich im Kopf und dachte, dass ich mit einem Verstärker mit einer oberen Grenzfrequenz von 2,5GHz dann eigentlich schnell genug ein und aus schalten könne.
Amplifier schrieb: > Das hatte ich ursprünglich im Kopf und dachte, dass ich mit einem > Verstärker mit einer oberen Grenzfrequenz von 2,5GHz dann eigentlich > schnell genug ein und aus schalten könne. Möchtest Du ein Sinussignal haben oder ein Rechtecksignal?
Amplifier schrieb: > Bandbreite = 0,35 / Anstiegszeit -> sollte dann doch bei 1,75GHz liegen > oder nicht? OK, nochmal nachgerechnet. Wenn du einen Verstärker hast, der 2,5 GHz sauber als Sinus übertragen kann *), dann hat dieser Sinus in den Nulldurchgängen den Anstieg, den deine 200 ps langen Rechteck-Flanken haben. *) Das wäre dann aber nicht die übliche 3-dB-Grenzfrequenz. Leistungsverstärker für 2,5 GHz haben in Amateurfunkkreisen in letzter Zeit eine gewisse Beachtung gefunden, da der Satellit QO-100 mit 2,4 GHz "befüttert" werden möchte (Uplink – der Downlink liegt bei 10 GHz). Du müsstest also ggf. dort schauen, ob du einen findest, der dann auch noch so breitbandig ist, dass er schon bei wenigen MHz anfängt. Ein Trafo/Übertrager im Ausgang ist bei den Frequenzen und so einer Bandbreite nicht praktikabel; insofern sind wir wieder bei deiner Eingangs-Fragestellung: tja, mit 5 V Versorgung wirst du den nicht betreiben können. Deine "8 V" sind vermutlich 8 Vp-p, das könnte man also mit einer Versorgungsspannung von 12 V im Prinzip schaffen. Aber wie oben schon geschrieben: das Gehalt, das du jemandem für eine solche Entwicklung zahlst, dürfte den Preis eines fertigen Verstärkers selbst dann noch weit übersteigen, wenn selbiger einen Tausender kostet.
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Die Frage ist, ob man evtl. mit CMOS-Gattern in die Nähe kommt, AFAIR haben 74AC und 74AUC irgendwas im Bereich 500ps rise-time. Mit 74AC und 5V könnte man eine Gegentaktbrücke bauen und könnte evtl. die 8V Hub erreichen. Aber allein zum Testen/Ausmessen (egal ob "richtig" oder gepfuscht) braucht man schon ein vernünftiges Oszi, da helfen 350MHz nix mehr... Für den Preis eines Oszis wird man viele der professionellen Verstärker kaufen können ;)
Georg A. schrieb: > Die Frage ist, ob man evtl. mit CMOS-Gattern in die Nähe kommt Wenn dann schon eher ECL. Onsemi verkauft diverse MC100EPxx/MC10EPxx... Amplifier schrieb: > Bandbreite = 0,35 / Anstiegszeit -> sollte dann doch bei 1,75GHz liegen > oder nicht? Ja, aber die Anstiegszeiten addieren sich quadratisch: Anstiegszeit_Verstärkerausgang = sqrt( Anstiegszeit_Verstärker ^ 2 + Anstiegszeit_Eingangssignal ^ 2) D.h. egal wie breitbandig der Verstärker ist, deine Anstiegszeit ist hintenraus länger. Ob 1%, 10%, 50% oder 100% hängt von der Bandbreite ab. Den Verstärker kannst Du als Tiefpass bzw. Bandpass betrachten...
Bernd schrieb: > Georg A. schrieb: >> Die Frage ist, ob man evtl. mit CMOS-Gattern in die Nähe kommt > Wenn dann schon eher ECL. Onsemi verkauft diverse MC100EPxx/MC10EPxx... Die Risetime liegt da zwar bei ~200ps, schafft aber nicht den Hub von 8V. Es ist kompliziert ;)
Georg A. schrieb: > Die Risetime liegt da zwar bei ~200ps, schafft aber nicht den Hub von > 8V. Es ist kompliziert ;) Ja leider... mit einem 555 wird es wo auch nichts ;-) Wenn jemand noch eine Idee hat, ich bin sehr dankbar für input.
DSK schrieb: > Wenn jemand noch eine Idee hat Überdenk nochhmal deine Anforderungen an den Pegel. Warum müssen es 5-8V sein? Ist das in dieser Kombination aus Pegel und Anstiegszeit wirklich zwingend?
Zurueck zum Anfang. Das Ganze soll was ? Du brauchst einen 8V Rechteck, wozu ? Falls du eine sehr schnelle Laserdiode treiben willst, gibt es dazu Treiber. Das waeren die die Lidar Dioden Treiber, zum Distanzmessen mit gepulsten Dioden. Ja, man kann schon was mit Transistoren machen, Es gibt dann einen HF Aufbau, Je nachdem auch etwas mit LDMOS, das sind Endstufen, welche auch sehr schnell sind. Allenfalls laesst man die 50 Ohm und das Kabel weg und arbeitet direkt mit den Devices, wenn die auch keine 50 Ohm haben.
Wolfgang schrieb: > Den Präfix "D" gibt es im SI nicht. Bedeutet das nicht "Deka", also Einheit mal zehn? M.W. wurde das mal früher in Österreich bei Lebensmittelverkäufen benutzt.
Harald W. schrieb: > Bedeutet das nicht "Deka", also Einheit mal zehn? M.W. wurde das > mal früher in Österreich bei Lebensmittelverkäufen benutzt. 1 Dekagramm (dkg) sind 10g, deka steht für 10 1 Dezibel (dB) ist ein 1/10 Bel, dezi steht für 1/10 https://de.m.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit)
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Gerald K. schrieb: > 1 Dekagramm (dkg) sind 10g, deka steht für 10 Weder "d" noch "dk" steht für deka. 10g wären also 1 dag. https://www.chemie.de/lexikon/Vors%C3%A4tze_f%C3%BCr_Ma%C3%9Feinheiten.html Wenn das SI logisch aufgebaut wäre, entspräche ein dkg einem hg. Beim Kilogramm kommt allerdings erschwerend dazu, dass einerseits ein Kilogramm die Einheit für die Masse ist, andererseits aber nicht mehrere Präfixe kombiniert werden dürfen, d.h. "dk" als Präfix nicht zulässig ist. Für das Kilogramm gibt es bestimme eine Ausnahme, da das Gramm (g) einem Milli (=1/1000) Kilogramm (Einheit) entspricht.
Amplifier schrieb: > Wie kann das bei einer Betriebsspannung von 5V sein? Da bekomme ich doch > max. 0,5W in 50R Der Drain wird über eine Drossel versorgt. Die AC-Drainspannung geht dann von 0 bis 10V.
Amplifier schrieb: > Es geht dabei um das "Nachleuchten" von Proben. Diese senden > fluoreszierendes Licht nach der Anregung aus. Werden die Proben denn überhaupt elektrisch angeregt? Für eine optische Anregung könnte man an einen Güte geschalteten Laser denken. https://en.wikipedia.org/wiki/Q-switching https://de.wikipedia.org/wiki/G%C3%BCteschalter
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