Ich hätte eine Frage an die HF Experten unter Euch: Welche Bauteile würdet ihr verwenden, wenn Ihr zur Aufgabe hättet Laserimpulse mit einer Dauer von 10ns-15ns mit einer Wiederholrate von ca 100-200 Pulsen /s um ca +30db zu verstärken, so dass sich sicher ein Komperator ansprechen lässt, der natürlich auch eine entsprechend hohe Bandbreite aufweist. Da es sich um ein nicht-symmetrisches Signal handelt sind Bandpaesse am Eingang wohl kaum möglich, oder? Am liebsten wäre mir ein Design mit Ghz Transistoren, welches ich dann mit Spice optimieren kann.
Photomultiplier. Die Kombination aus subject und Text lese ich so, dass Du die Lichtpulse irgendwie detektieren und in ein digitales Ja/Nein-Signal verwandeln willst?
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Dr. Juergen Hannappel http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappemailto:hannappel@physik.uni-bonn.de Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
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Klingt spannend ;-) Ich würd's gemäss den Applikationen zu alten Antennbreitbandverstärkern machen. Da es eher nach einem Einzelstück klingt sollte was nettes wie BFR91A völlig ausreichen. Da kannst Du wenigstens ohne Knoten im Finger auf einer Kupferkaschierten Platiene einen vernünftigen freifliegenden Testaufbau hinbekommen. Kondensatoren im Signalweg + für Abblockung sowie Emittergegenkopplungswiderstände als SMD, den Rest konventionell. Kombinierte Strom/Spannungsgegenkopplung gibt bei Impedanzen um 50...100Ohm am Eingang Verstärungen in der Nähe von 10dB pro Stufe (Bandbreite ein bissel unter 1GHz) Also Anstiegszeiten ~500ps. Wenig Schwingneigungen und falls doch kommt man schon mit einem steinalten Samplingoszillographen weiter. Damit erübrigt sich auch ein Bandpass, Tiefpass gibt es gratis durch die Kopplung der Stufen. jaja, viele Leute, viele Vorschläge.. ;-) Gruss Detlef
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Man ersetze das _dot_ in der Email gegen einen Punkt..
darf ich das so verstehen, dass direkt nach der Pin-Diode ein Impedanzwandler geschaltet wird (haette ja auch eine Kaskode sein koennen), anschliessend auf bekannte Basischaltung aus der HF (niedriger Eingangsimpedanz, hohe Ausgangsimpedanz, V ca 100), anschliessend noch mal auf Impedanzwandler und dieses Spielchen solange, bis ich +30 db erreicht habe? Dazwischen dann ggf noch RC Hochpässe, um Störsignale zu dämpfen? Komparator muesste allerdings tricky beschaltet werden, und mit dem differenzierten Signal beaufschlagt werden, um die Peaks zu erkennen.
Bei Experimenten mit der SFH215 (gleiches in 5mm Gehäuse, Risetime
5ns) habe ich diese mit 22k (ok?) gegen Plus geschaltet, von Vcc mit
47nf entkoppelt. Dabei stellte sich heraus , dass die Eigenkapazität der Diode (ca 7pf) das Signal nach hinten heraus streckt, aus einem Rechteckt wird also ein Dreieck mit längerem Schenkel der abfallenden Flanke. Als Lösung fiel mir der aus der Röhrentechnik bekannte Gitterableitwiderstand ein, also habe ich parallel zur Diode noch 100k nach Masse geschaltet welches mir zwar die Amplitude dämpft aber für eine schnellere Entladung der Eigenkapazität sorgt und sicherstellt, dass der DC Anteil ausreichend tief unter Vcc liegt, wenn es dunkel ist. Andernfalls würde die Diode quasi voll sperren und der Abgriff an der Kathode auf Vcc liegen.
Wenn eine Fotodiode etc. die Quelle ist: Transimpedanzverstärker (geeignet beschalteter Current Feedback OpAmp) für LWL, halt so, wie die Fiberoptik-Leute das auch machen, oder ggf. HF Gain Block (RFMD oder BFP-4xx/6xx).
10ns entspricht grob einer STM-1 Glasfaserstrecke, das ist völlig harmlos, heute ist man bei STM-64 ...
ich habe mir mal die datenblätter der Transimpedanzverstärker von Philips herausgesucht (20 Euro das Steinchen!), sehr geeignet, wenn man davon zwei Stück in Serie schaltet. Geht alles aber auch mit Transistoren auf die altmodische Art für wenige Cent, nur ist das halt wesentlich aufwendiger in der Dimensionierung der Schaltung, gut dass es SPICE gibt, welches mir die meiste Arbeit abnimmt, bzw schon abgenommen hat.
Diese Schaltung soll auf einfache Weise erkennen, wann ein Polizist mit einer Laserpistole auf meinen Wagen zielt, ein anderer Schaltungsteil wird dann spezielle Aktionen auslösen, um das eben zu unterbinden :-)
Am 9 Nov 2004 05:22:09 -0800 hat Christian Julius geschrieben:
Das Zielen zu unterbinden wird aber schwierig, insbesondere kann soetwas vom Polizisten nicht unbemerkt bleiben. Wie verhindert man,daß der Polizist weiter zielt - Feuerwerkskörper zur Ablenkung? :-) Die Messung zu unterbinden sollte natürlich möglich sein. Ich habe mir auch schon manchmal überlegt, ob geeignete Störsignale möglich wären, habe aber bis jetzt noch keine praktischen Experimente durchgeführt. Ist in der Testphase halt blöd, wenns nicht so funktioniert, wie geplant und der Polizist was merkt oder die Laserpistole eine unzulässig hohe Geschwindigkeit anzeigt, die vielleicht nur aus einem Fehler in der zu testenden Elektronik resultiert, man aber vielleicht gar nicht gefahren ist.
Am Tue, 09 Nov 2004 14:56:11 +0100 hat Juergen Hannappel geschrieben:
Die Kontrollen sind eh kontraproduktiv. Kontrolliert wird bei bestem Wetter an geraden Stellen, wo sich bestens abkassieren lässt, aber die Sicherheit in keienr Weise durch etwas flotteres Fahren gefährdet wäre. Ansonsten muß man seine Aufmerksamkeit an den Straßenrand richten, ob dort Radarfallen, Bullen oder ähnlich Gefahren lauern, statt sich auf das Verkehrsgeschehen konzentrieren zu können. Was aber gerade bei höherem Tempo sinnvoll/nötig wäre.
"Christian Julius" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@posting.google.com...
Prust LOL quiek, der Schwachsinn stirbt nicht aus.
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Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
Dummerweise überschätzen sich immer wieder einige dieser "Ich weiß alles besser. Ich kann auch selber einschätzen, wie schnell man hier fahren kann."-Leute und verwickeln Unschuldige in Unfälle. Und ja, sowas kann auch bei "bestem Wetter" passieren.
Komisch, ich muss das nie machen. Irgend etwas machst Du falsch.
CU Christian
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Ich habe mal von Pumpen gelesen. Das sind Kristalle die mit bestimmten Licht bestrahlt werden und dann bei anderer Wellenlänge Impulse verstärkt wieder in einer bestimmten Wellenlänge aussenden. Sie wurden für Unterseekabel und andere lange LWL verwendet. Wo dann allerdings Repeater an den Enden die Unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindkeit von zwei verschieden Wellenlängen ausgleichen müssen (warum machen die Netzwerkkarten, dies nicht in ihrer Software).
Es gibt mehrere Kristalle die diese Eigenschaft haben. Teilweise werden sie auch verwendet um Laserlicht in andere Wellenlängen, die sich mit normalen Mitteln nicht so einfach erzeugen lassen umzuwandeln. Die Genauigkeit soll allerdings auf eine Signallänge von
9 Photonen beschränkt sein, was sich allerdings mitlerweile verbessert haben könnte.
Die verstärkten Signale können dann mit Photodetektoren (dazu gab meine Literatur damals nicht viel her, da es sich auf Leitung und Verteilung von Signalen in den LWL beschränkte) erkannt werden. Mit einem Detektor (Photodiode, LED, SC1-CPU, Phototransistor, ...) dürften 10ns irgendwie machbar sein. Die Singalflanken sind dann aber schon kritisch zu betrachten.
Ich denke das Problem liegt hier in einem passenden Photo-Detektor und die Bezugsquellen in geringen Stückzahlen.
im Prinzip schon. Die PIN wandelt das Licht ja erst mal in einen Strom um. Dieser hat nun die Moeglichkeit sich ueber die Sperrschichtkapazitaet der PIN zu verfluechtigen oder einen Weg in den Verstaerker zu suchen wo man ihn eigentlich haben will. Je niedriger die Eigangsimpedanz der ersten Vertaerkerstufe also ist, desto besser. Ob vor der Basisschaltung eine Impedanzanpassung (z.B.: Uebertrager) praktisch Sinn macht, habe ich mir noch nicht so genau ueberlegt. Fuer die weiteren Verstaekerstufen kann das durchaus sinnvoll sein. Praktisch will man ja die Lichtleistung verstaerken - in welchem Strom/Spannungs/Impanzververhaeltnis diese Leistung steht ist erst mal sekundaer. Vor dem Komparator muss diese in eine Spannung gewandelt werden, die in der Lage ist die Eingangskapazitaet (Impedanz) zu treiben. Die mehr oder minder zwangslaeufig auftretenden Hoch- und Tiefpaesse dieser Anordnung koennen allerdings unschoene Sachen mit deinem Impuls machen. Das haengt im wesentlichen davon ab wie Breitbandig man das ganze macht.
Ein idealer Transimpedanzverstaerker haette die oben angesprochene sehr niedrige Eingangsimpedanz. An der PIN wuerde man hier keine Spannungsaenderung sehen. Praktisch schlaegt hier jedoch die endliche Verstaerkungsbandbreite oder die Slew-Rate zu - je nachdem. Ein recht beliebter OP war hier der OPA655 von BB (jetzt TI) - ich bin mir aber nicht sicher ob der nicht schon abgekeundigt ist.
Fuer deine Anwendung koennte der ausreichen. Das haengt im wesentlichen davon ab wieviel Licht du auf die Diode bringen kannst - der beste Vorverstaerker ist hier eine kleine Optik (Sammellinse - Lupe).
Lesenswerte Artikel zu dem Thema findest du uebrigens hier:
Nicht ganz. Dotierte Gläser können mit einer Wellenlänge gepumpt (angeregt) werden und Licht einer anderen Wellenlänge kann zu stimulierter Emission führen. Das ist dann ein optischer Verstärker: Wellenlänge 1: Pumpenergie rein; Wellenlänge 2: wenig Licht rein, viel Licht raus.
Werden sie auch heute gern noch, in Form von Verstärkerfasern (dotierte Glasfasern).
Diese Strecken werden mit -zig GBit/s betrieben (pro Wellenlänge!), da werden also Laser mit -zig GHz ein- und ausgeschaltet. Entsprechend breit ist ihr Spektrum, und ein einzelner kurzer (im Frequenzbereich breiter) Puls zerlegt sich auf 50km spektral. Das wird dann wieder gestaucht, per Faserverstärker verstärkt und weiter auf die Reise geschickt. Nach spätestens 10 Faserverstärkern ist der Puls trotzdem so platt, daß er erstmal auf nen Photodetektor geht -> PLL + Komparator -> Laser -> Faser und dann beginnt das Spiel von vorne.
Das wiederum ist was ganz anderes, nämlich Frequenzverdopplung. In bestimmten Kristallen verbinden sich zwei Photonen zu einem Photon mit doppelter Frequenz (halber Wellenlänge). Hier gibts keine Pumpe und dementsprechend auch keine Verstärkung.
Genau, und ich denke mal, hier wäre APD (avalanche photodiode) das Zauberwort. Photon macht Elektron, Elektron macht viele Elektronen. Braucht halt nur ein paar 10V Vorspannung, ist aber üblich bei geringen Lichtleistungen.
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