Eigenresonanz von Festinduktivitaeten

Michael Eggert schrieb:

Mutig! Du hast hoffentlich einen geeigneten NWA+Probes zur Verfügung?

Da hört man mangelnde Erfahrung deutlich raus.:-(

Wie wärs mal mit einem Blick ins Datenblatt solcher Induktivitäten? Mindestens Diagramme für Z über f findet man dort für gewöhnlich.

Alles was man sich denken kann, und noch viel mehr. Du wirst auch die nichtidealen Eigenschaften des Basismaterials kennen lernen, die der Bauelement sowieso. Striplines kennst du schon?

Gruß Dieter

Hallo Dieter, Hallo Michael,

Wer nicht wagt, der nicht gewinnt :-)

Geht schon ohne Analyzer, musste ich in meiner Jugendzeit mangels Knete auch machen. Bis ueber 400MHz kam man damals aber mit (bezahlbaren) Transistoren nicht.

Ist noch kein Meister vom Himmel gefallen...

Das Studium solcher Daten ist in der Tat lehrreicher als manche Vorlesung an der Uni. Bitte beim Betrachten der Kurven und der sich dann ergebenden Ernuechterung Kraftausdruecke in Grenzen halten.

Ferritperlen sind hier wunderbare Helfer und billiger als Aspirintabletten. Aber man sollte einen Tropfen Kleber draufgeben, sonst rappeln sie.

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Gruesse, Joerg

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Joerg schrieb:

40dB und 1-1600MHz? Ich melde Zweifel an, ernste Zweifel. Wer so viel Glück hat, das ohne NWA gut hinzubekommen, sollte besser Lotto spielen.

Ist ja auch fast noch Gleichstrom.;-)

Verräter!;-)

Gruß Dieter

Hi..

Danke. Hab sowas schonmal in meinen jungen Jahren gemacht, auch mit den MSA, und es hat funktioniert (ok, war damals nur bis 1GHz). Inclusive nachfolgendem Frequenzteiler in ECL - MC10(0)EL16, MC10(0)EL34, MC10(0)ELT21. Spricht aber nix dagegen, das ganze noch etwas empfindlicher zu machen.

Nein, aber ich kann ein Signal erzeugen und mir das Ergebnis aufm Specki anschauen. Weder muss der Frequenzgang super linear sein, noch stören mich Verzerrungen. Ich muss einfach ein Schwebungssignal vom Photodetektor (1mWpp optisch -> 0,4mApp elektrisch = 0,14mArms =

-30dBm @50Ohm) ausm Sumpf holen ums übern Kabel zu schicken und später runterzuteilen. Da seh ich schon am Ende, obs vorn funktioniert und ein NWA könnte mir auch keine Photodiode simulieren.

Bisher gings "ausm Bauch raus", aber da ich im Moment eh auf die bestellte Photodiode warten muss, wollt ichs diesmal ein bissl genauer machen. Was genau stört Dich?

Tja schön wärs gewesen, hatte mir nach Studium des Farnell-Katalogs bei denen mal eben Datenblätter von Tyco und Bourns angeschaut und genau _nix_ gefunden.

Bin vielleicht zu blöd zum Finden, aber nicht zu blöd zum Suchen.

Ach komm, ist doch fast noch DC.

Da hatte ich eher Befürchtungen...

Ich weiß, wie ne 50-Ohm-Leitung über Massefläche auf 1,5mm FR4 aussieht, falls Du das meinst. Ob das bei den Dimensionen wirklich eine Rolle spielt, weiß ich nicht - Photodetektor, zwei Verstärker, Ausgangsbuchse, überall Kondensatoren (0805) zwischen den Stufen und alles auf 70mm Länge, da ist manche 50-Ohm-Leitung zwischen den einzelnen Bauteilen breiter als sie lang ist. Oder meinst Du Streifenleiter als Induktivität/Kapazität? Sowas hab ich vor Jahren mal in nem Praktikum gemacht, für nen Verstärker, ich glaub auf 10GHz. Glücklicherweise musste man das nicht alles von Hand berechnen, sondern konnte sichs wenigstens simulieren lassen... Bei

1,6GHz wär mir das aber ein bissl zu umständlich, zu groß, und das Substrat zu teuer.

Gruß, Michael.

Moin..

Sach ich ja auch...

Wenn ich mal welche gefunden hätte (siehe Antwort an Dieter).

Hatte schon befürchtet, daß ich evtl. mehrstufig (LCLC) blocken muss, je Stufe ein Frequenzbereich in dem die Induktivität "funktioniert".

Zum Fädeln auf Draht oder zum Kleben auf die Leiterbahn?

Da ich zuhause keinen Farnell/RS-Katalog habe und die Suche im Web wie immer bescheiden ist: Gibts da auch letztere?

Da Du das extra erwähnst, meinst Du wohl erstere... Farnell fällt dazu spontan das hier ein:

Natürlich auch hier wieder keine Graphen in den Datenblättern... :-/

Gruß, Michael.

Hallo Dieter,

So um den Dreh lag das bei mir damals auch. Fuer einen Frequenzzaehler und nur bis 400MHz, weil ich mit ausgeschlachteten Transistoren hinkommen musste. Man sollte natuerlich alles schoen in vier 10dB Bloecke oder so gliedern.

Etwas gepfuscht hatte ich schon: Als stolzer Besitzer eines Grid Dip Meters konnte man Resonanzen natuerlich gut finden. Viel war aber nicht da.

Aber mal ganz was anderes: Solche Verstaerker kann man heutzutage als Chips fertig kaufen fuer recht wenig Geld, z.B. bei Mini-Circuits.

In den spaeten 70ern aber noch nicht :-)

Tschuldigung, soll nicht mehr vorkommen...

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Gruesse, Joerg

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Zwei MAR oder ERA hintereinander sind jetzt auch nicht sooo eine große Heldentat. Cascadable gain blocks sind zum Kaskadieren gedacht.

Wenn es nur um die Entkopplung der Stufen geht, kommt man mit Ferritperlen am besten weiter. Alles, was Verluste macht, ist an dieser Stelle gut. Du brauchst für die Arbeitspunkteinstellung sowieso Widerstände in der Vcc- Leitung, je nach Chip, Vcc und Arbeitsstrom 150 Ohm +-. Einen Teil davon kannst Du als Entkopplungswiderstand verbraten, kapazitiv abgeblockt. Spulen mit hohem Q sind hier garnicht sinnvoll. Die HF wird dann von den Resonanzen rumgekickt wie im Flipper. Für die Stromverteilung ist eher so eine Art Kiesbett gefragt.

Ein anderer Anteil dieses Widerstandes gehört in die Bias-Verdrosselung direkt am Chip. Eventuell kann man an dieser Stelle auch ganz auf Spulen verzichten. Wenn der Widerstand recht klein wird, verliert man Leistung und Gain, aber auf allen Frequenzen gleichmäßig. Bei 50 Ohm wären es 3 dB, damit kann man notfalls leben. Mit höherer Vcc kann man größere R nehmen, heizt halt mehr. Belastbarkeit der SMDs nachrechnen!

Von Piconics gibt es 'conical coils' mit 1 uH, die sind flach bis 15 GHz. Kosten aber 35 EUR das Stück. Das will man vermeiden.

Eigentlich kann man so was ganz gut auf einer ungeätzten Platine aufbauen mit 0402- oder Scheibenkondensatoren als Lötstützpunkten. Kürzer kann man die ERA/MAR/MSAs nicht erden. Besticht eben nicht durch Aussehen.

100 nF/0603 oder 0402 sind geeignete Koppelkondensatoren. Wenn Du eine richtige Platine machst, nimm möglichst dünneres FR4 als 1.6mm. Die Vias werden kürzer und 50Ohm-Mikrostrip ist nicht so breit wie eine Autobahn. (100-110mil bei 1.6mm FR4, hergestellt bei Gerland). Teflon ist hier rausgeschmissenes Geld.

Zur Auswahl des Gainblocks: Lieber Typen nehmen mit großer Bandbreite und wenig gain als umgekehrt. Wenn man sich einen aussucht, der die 16 dB bei 1600 MHz schafft, obwohl er schon 10 dB eingebrochen ist, dann hat man bei tiefen Frequenzen später viel zu viel.

Von Mini-Circuits gibt's eine schöne application note über den Umgang mit diesen gain blocks.

Ich frage mich, was die runtergezogenen Mundwinkel da sollen. Der OP hat ein Problem völlig richtig erkannt und stellt die richtigen Fragen.

Gruß, Gerhard

Hallo Michael,

Viele Firmen sind vom Faellen von Baeumen auf EDV umgestiegen. Hier gibt es die Eingangsdaten fuer SPICE und S-Parameter:

Bei 1MHz-1600MHz geht das kaum anders. Es sei denn, Du baust alles klassisch mit Kaskode-Stufen auf. Da sind es ja nur Widerstaende und Abblockkondensatoren.

Kann ich nicht sagen, weil wir hier alles ueber Digikey und Mouser machen.

Ferroxcube hat dazu schon detailliertere Daten. Es gibt sie als SMT Bauteile, aber ich mache das meist ueber Draht. 5c pro Stueck musste ich allerdings nicht berappen. Da sind ja sogar Lutschbonbons billiger.

Man koennte sich den ganzen Aufwand sparen und einfach einen fertigen Chip nehmen:

Da waere natuerlich der ganze Sportsgeist zum Teufel. Wo kaemen wir hin...

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Gruesse, Joerg

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Hi..

Kann ja nachher berichten. Bekomm ich dann die Million?

"Solche Verstärker als Chips" hab ich schon, besagte MSA eben. MSA, MAR, die guten alten INA - alles dasselbe. Und solange sie mehrfach auf eine Platine sitzen, auch alle mit denselben Problemen. Fertig im Gehäuse hab ich auch bei MiniCircuits nix gesehen, was entsprechend breitbandig (1-1600) ist _und_ einigermaßen hoch verstärkt (also ab

20dB, ich will ja nicht 4 Kisten hintereinander). Sicher bauen die schöne Sachen was niedriges Rauschen und hohe Linearität betrifft, aber das spielt für meine Zwecke hier eine untergeordnete Rolle.

Gruß, Michael.

aber HP hat schon welche, mit denen man S21 auch über die Glasfaser, die Photodiode und den Verstärker dahinter messen kann.

Gerhard

Hi!

Hindert sie das daran, einen schönen Graphen in ein PDF zu malen? :-)

Super, danke! Da wühl ich mich morgen mal durch (nach Abgleich, was ich auch kaufen kann).

Hm mal sehen, wieviele ich brauche.

Farnell eben. Dafür haben sie ne akzeptable Auswahl...

Ach, haben die ne Batterie drin oder laufen die auf Luftstrom? :-)

Wie gesagt, genau sowas hab ich. Meine sind halt die hier:

GND, Rein, Raus+Bias. Für letztere würde ich gern die im Datenblatt (auch in Deinem) erwähnte RFC spendieren, nicht weil meine Betriebs- spannung so niedrig wär daß der Bias-R die HF so belasten würde, sondern vor allem um Rückkopplung zwischen den Verstärkern zu vermeiden.

Gruß, Michael.

Hallo Michael,

Was denn fuer Probleme? Tut's scheppere, wie die Schwaben sagen? Dann helfen Weissblechwaende und Deckel plus besagte Ferritperlen in der Versorgung. Und natuerlich eine 100%-ige Masseflaeche.

Zu kleiner Markt. Aber ich habe davon schon mehrere hintereinander benutzt. Hier hatte ich Kupferwaende benutzt, weil das Material gerade da war.

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Gruesse, Joerg

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Die sind nun gerade nicht so toll. Bei 2 Stück hast Du bei 100 MHz schon

20 dB mehr Verstärkung als bei 1GHz. Das ist völlig unnötige Schwingneigung und um einen halbwegs glatten Frequenzgang hinzubekommen muß man sie bei tiefen Frequenzen mutwillig fehlanpassen. Lieber mehr Stufen, 2 in einem Kasten sind eigentlich kein Problem.

Die ERAs und GALIs sind klar besser (und neuzeitliche Teile von Avantek, HP, Agilent, Avago oder wie auch immer sich die Abteilung/Firma diese Woche nennt.) Oder Sirenza. Von MiniCircuits gibt's günstige Kits.

Gerhard

Moin!

Danke für den Beistand! Ich hatte ja schon den Eindruck, daß man mir auf meine Frage hin, ob statt der nullten Näherung (ideale Induktivität) wenigstens die erste Näherung (Parallelschwingkreis) taugt, gleich noch das Ohmsche Gesetz in Abrede stellen will. Mein Name fängt zwar auch mit M an, aber so schlimm is ja nu nich....

Also möglichst ohne Wicklung? Manche der Festinduktivitäten sind ja auch auf Ferrit.

Okay, dann werde ich mich Montag (wenn ich wieder totes Holz in den Händen hab) mal gezielt in diese Richtung orientieren.

Ist klar.

220 Ohm beim MSA0886 und 15V Versorgung. Wollte direkt am Widerstand nochmal blocken, also

MSA - R + L - 15V C GND

(an den 15V natürlich auch, mehrfach, bei den einzelnen Stufen). Dann hab ich zwar ne leichte Fehlanpassung, aber wenigstens ist die besser kalkulierbar als wenn der MSA die Induktivität noch sieht.

Urks!

Hatte ich schon vor.

Hab noch 0.8mm liegen, finde ich aber etwas schwabbelig. Wenns geht, würde ich gern bei 1.6mm bleiben.

Spielt das wirklich eine Rolle? In Relation zur Wellenlänge ist das doch immernoch Kleinkram...

120mil hatte ich, passt wohl. Wie gesagt ist aber so manches Leiterbahnstück breiter als lang. Dafür hats den Vorteil, daß ich bei den Koppelkondensatoren zwei 0805er (zB 100n||1n oder 10n||100p) nebeneinander setzen kann und die sind dann zusammen so breit wie die Leiterbahn. Bei dünnerem Material und entsprechend schmalerer Bahn hätte ich ne Stoßstelle oder müsste die Kos übereinander bauen.

Ich wollte es mal mit Gegenkopplung versuchen...

Damit könnte ich gleich noch die Photodiode am oberen Ende ein bissl aus dem Quark holen und wenige 100MHz zusätzlich gutmachen.

Letztendlich brauche ich halt 40dB in ner halbwegs kleinen Büchse, ich dachte da an die 37x74mm Weißblechgehäuse von Segor. Trennwände kommen natürlich rein. Aber ob ich nun 2x20dB nehme oder 4x10dB (was reichlich eng werden würde) - am Ende ists egal, wenns mir über die Versorgung von der letzten in die erste Stufe koppelt.

Das hier?

Danke, kannte ich noch nicht. Ist etwas umfangreicher als

Gruß, Michael.

Hi...

Yepp. Allerdings in einem Aufbau, wo ich verdammt wenig Platz hatte, nur einen MSA aber dafür gleich dahinter den MC100EL16 als Schmitt mit schweineschnellen Flanken. Auf der Platine war halt kein Raum mehr für Kistchen und ich hab keine Ahnung, obs nun über die Versorgung kam oder wer hier Antenne gespielt hat (Photodiode oder Leiterbahnen). Darum hab ich mich entschlossen, die Photodiode samt Verstärker in eine extra Büchse auszulagern (kann man eh öfter mal gebrauchen, dann aber mit 40dB) und wollte nur schon bei der Planung ganz sicher sein, daß ich nicht wieder was umstricken muss. Obwohls früher auch immer mit dem Standardkrams funktioniert hat... einmal verbrannt eben. :-)

Okay, prima. Du meinst jetzt die ganz normalen Draht-durch-3x5mm-Hülse, die man von jeder uralten Druckerportkarte löten kann, wenn man sie nicht für 5ct kaufen will?

Sowieso.

Das scheint bei vielen breitbandigen Sachen zunehmend der Fall zu sein, ob Verstärker, Frequenzteiler, PLLs... vieles mit den gewünschten sonstigen Eigenschaften gibts nur noch für spezielle Zwecke und die dazugehörigen Frequenzbereiche.

Gruß, Michael.

Hi..

[MSA0886 mit 32,5dB @100MHz und reichlich Frequenzgang]

Darum wollte ich ja gegenkoppeln, jede Stufe auf 20dB (siehe auch meine andere Antwort mit Link auf AN zur Gegenkopplung). Die MSA kannte ich halt schon, aber die Vielfalt ist in letzter Zeit doch etwas eingeschränkt, hab halt keinen passenderen aus der Serie (mehr) gefunden. Vielleicht gibts ja von den moderneren noch was, das die

20dB über nen breiten Frequenzbereich hält, ich schau morgen nochmal bei minicircuits, die Liste war ja recht übersichtlich (und herstellerübergreifend). 2 sinds ja sowieso schon. *grins* ein schöner Abschluss für heute, ich geh erstmal ins Bett...

Feinen Dank, Michael.

Hallo Michael,

Vermutlich sind die ok, ich habe noch nie eine Druckerkarte zerlegt. Notfalls tun es auch Widerstaende von einigen zig Ohm. Chip-C innen, Widerstand in der Aussparung der Wand, Chip-C aussen. Nicht ueber 2-3nF mit dem C gehen, damit er auch bis 2-3GHz sauber kapazitiv bleibt.

Ich will aber nicht klagen, denn das bringt mir Auftraege 8-)))

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Gruesse, Joerg

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Hallo Michael,

Autsch. Wie Gerhard schrieb, die sind ja nicht gerade flach im Frequenzgang. Eher so wie ein Maulwurfshuegel. Nimm etwas besseres, wenn es geht.

Ah, jetzt kommen wir der Sache naeher. Gegenkopplung im GHz Bereich ist ein riskanter Hochseilakt. Das wuerde ich nicht tun, zumindest nicht ueber mehr als eine Stufe. Eventuell liegt hier die Ursache fuer die Schwingneigung und dagegen ist kein Kraut gewachsen, auch keine Ferritperlen.

Die Versorgung kann man auch ganz normal mit C-R-C abblocken. Gegenkopplung aber nicht.

Wenn der Frequenzgang Beulen hat, nicht gegenkopplen: Das macht man in diesem Bereich mit Korrekturgliedern. Meine Verstaerker waren meist diskret und wenn man zu Beispiel den oberen Frequenzbereich etwas aufplustern musste, kam ein RC parallel zum Emitterwiderstand.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Gerhard,

So etwas aehnliches steht bei einem Kunden. Kostet soviel wie ein 7er BMW mit allen Schikanen.

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Gruesse, Joerg

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