EOM-Treiber für feste Frequenz

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Hier kam vorhin jemand an mit dem Bedürfnis nach einem Treiber für einen
Elektro-Optischen Modulator (EOM), Typ Linos LM0202. Für die Elektronik
sieht das Teil im wesentlichen wie ein Kondensator mit 80 pF aus. Die
Herausforderung besteht in der Kombination von hoher Spannung (150V) und
Radiofrequenz (bis zu 100 MHz). Außerdem soll die Modulation gut
sinsusförmig sein. Höhere Harmonische sollten mehr als 40 dB Abstand von
der Grundwelle haben. Andererseits sind Frequenz- und Phasengang
reichlich egal. Im Betrieb wird der Treiber konstant bei der gleichen
Frequenz laufen. Selbst eine Einstellung der Arbeitsfrequenz durch
Austausch von Bauteilen ist akzeptabel. Der Hintergrund ist mal wieder
eine Laser-Stabilisierung auf einen optischen Resonator nach Pound-Drever-
Hall.

Bei einem Vorab-Experiment wurde ein kommerzieller RF-Verstärker, der mit
1W an 50 Ohm spezifiziert ist, direkt angeschlossen und mit einem
Synthesizer gefüttert. Eine Induktivität wurde in Reihe geschaltet, um
die Impedanz bei der Betriebsfrequenz zu minimieren. Wenn man von der
damit erreichten Modulationstiefe extrapoliert kommt man für die
gewünschte Amplitude auf einen 5W-Verstärker. In der für das Experiment
benötigten Anzahl würde das den Etat für diese Komponente deutlich
übersteigen. Nun wird die Breitband-Verstärkung, die den hohen Preis
rechtfertigt, eigentlich gar nicht gebraucht. Also gibt es die Vermutung
dass es eine weniger aufwendige Treiber-Schaltung auch tun würde.

Eine Idee ist, zur Impedanzanpassung zwischen Verstärker und EOM zu
verbessern. Dazu fällt mir ein Transformator mit passender Untersetzung
ein. Ist das bei den benötigten Strömen und Frequenzen realistisch? Oder
macht so ein Übertrager im Zweifel zu große Verluste?

Oder sollte man statt eines Reihen-LC einen parallelen Schwingkreis
aufbauen. Das muss dann mit weniger hohen Strömen, dafür aber um so
höheren Spannungen getrieben werden.  

Oder ganz anders: Den EOM als Teil einer aktiven Oszillator-Schaltung
einsetzen. Ein Blick in den H&H legt dafür einen Colpitts-Oszillator nahe
(Seite 297).

Wir sind sicher nicht die ersten die EOMs hoher Amplitude bei möglichst
wenig Aufwand betreiben möchten. Gibt es da erprobte Schaltungsprinzipien?

Bin für sachdienliche Hinweise dankbar,

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak                                  tel: +49-511-762-2895
Universität Hannover, Inst. für Quantenoptik      fax: +49-511-762-2211    
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
|>
|> Hier kam vorhin jemand an mit dem Bedürfnis nach einem Treiber für einen
|> Elektro-Optischen Modulator (EOM), Typ Linos LM0202. Für die Elektronik
|> sieht das Teil im wesentlichen wie ein Kondensator mit 80 pF aus. Die
|> Herausforderung besteht in der Kombination von hoher Spannung (150V) und
|> Radiofrequenz (bis zu 100 MHz).

Klingt irgendwie wie die RGB-Endstufen-ICs von Röhrenmonitoren...
--
         Georg Acher, snipped-for-privacy@in.tum.de
         http://www.lrr.in.tum.de/~acher
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz

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Hmm, im Elektronik-Abkling-Becken nebenan wartet gerade ein voll
funktionsfähiger Eizo F57 auf den Container. Den könnte man probeweise
schlachten...

Haben denn die Elektroden der Bildröhren vergleichbare Kapazitäten?
Außerdem würde ich denken, dass die Bandbreite der Ablenksignale ein
gutes Stück unter 100 MHz ist. 1024 Zeilen mal 120 Hz ergibt gerade mal
100 kHz. Um den benötigten Sägezahn zu erreichen, sollten 10 MHz
ausreichen.

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
http://lilalaser.de/blog

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Kai-Martin Knaak schrieb:
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Nein, es sind die Videoendstufen gemeint. Die Dinger, die auf den
Röhrensockel draufgesteckt sind.

Bei Pollin sind gerade Hybrid-ICs dafür im Angebot. Schau dir mal deren
technische Daten an. Sollten alle ähnlich sein.

100MHz sollten die locker schaffen. Die Kapazität einer Röhre ist
vermutlich kleiner als deine Anwendung. Schau halt mal.


Gruß -
Henry



--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Variante 1: Ergaenze die 80pF mit (abstimmbarer) Spule zum 100MHz
Schwingkreis,und verwendet einen mit 100MHz getakteten Schalter
(z.B. MOSFET an 12V) als Klasse-E Verstaerker (Schaltung im Web).
Die 150V ergeben sich durch die Güte des Schwingkreises als
Resonanzüberhöhung, ggf. gedaempft durch gueteverschlechtendes
Poti.

Das waere billig.

Variante 2: Piezo-Treiber ? Fertig kaufen oder nachbauen.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff /
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
MaWin schrieb:
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Class-E funktioniert nur bei genau bekannten Last-Eigenschaften. Das
Verhalten darf sich auch im Betrieb nicht mehr ändern. Sollte man vorher
abklären.

Google: Nathan Sokal


- Henry



--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz

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Das klingt schonmal gut. Ich überblicke nicht so ganz, wie stark sich die
höherischen Harmonischen des Takts auf die endgültige Signalform
übertragen.


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Reicht es, wenn man die Kapazität auf 1e-2 kennt? Zu Schmutz-Effekten,
wie Rest-Induktivität und ohmschen Widerstand schweigt sich das
Datenblatt aus.


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Das sollte kein Problem sein. In der Anwendung soll das Teil einfach nur
vor sich hin schwingen und damit das Laserlicht modulieren. Das Ganze
wird Teil einer Nachfolge-Uhr für den Cs-Standard. Da ist gerade alles
darauf ausgelegt, dass sich möglichst wenig ändert :-)


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/---------Zitat aus dem vierten Treffer :^)
| Class E is a form of 'switching' amplifier which was patened by Nathan
| Sokal WA1HQC in around 1976.
\--------------------------------------

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Kai-Martin Knaak schrieb:
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Wenn das relativ gemeint ist auf die Kapazität bezogen, ist das super.
Auf Anhieb gehts eh nicht. Du wirst abgleichen müssen wegen der ganzen
Streueffekte. Meßgeräte hast du ja genug. Also kein Problem, falls du
ein GHz-Scope hast.


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Soll das heißen, meine Info beeinflußt die Zukunft der Zeitmessung der
PTB? Wow!


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Ja, ist richtig. Du wolltest doch Infos über Class-E. Und das Patent ist
abgelaufen.
Ich habe auch noch diverse Artikel darüber.


- Henry



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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Diode, etwas Kleinkram und Metravo reichen auch. Jedenfalls habe ich das
in meiner wilden Zeit immer so gemacht.

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Demnaechst gibt es die "Kiefer-Korrektursekunde" ;-)

[...]

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com /

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Joerg schrieb:
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Dann mußt du aber echt ein Händchen haben.


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Und wer die nutzt, zahlt!


- Henry


--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Henry Kiefer schrieb:
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Mit Mißerfolg ;-)

--
mfg hdw

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Noe, einen HF Tastkopf kann man auch einfach aus dem ARRL Handbook
abkupfern.

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Nutzt aber nix, wenn die nur alle paar tausend Jahre kommt ;-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com /

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Joerg schrieb:

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Ja, ärger mich weiter.


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Du kriegst regelmäßig dein Mahnschreiben ;-)


- Henry



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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz

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Dann erwarten wir, dass bei die Simplizitaet des Klasse E Amps,
das Ding fuer 14.95 beim Discounter zu kaufen sein wird :-)

(Klasse E ist Klasse C mit Ausnutzung der Resonanzueberhoehung)
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
MaWin schrieb:
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Ich hege den Verdacht MaWin hat noch nie einen gebaut. Ich schon, ist
nicht sooo einfach. Ein Layout gibts da ja auch noch voller Induktivitäten.


- Henry


--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Nein, hab ich erst gelernt, dass es den gibt, als ich die d.s.e FAQ baute.

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Ich gehe mal davon aus, dass der Aufbau fuer Leute, die Atomuhren bauen,
das kleinere Problem ist.
Ob's die perfekte Loesung ist, weiss ich nicht, im Ursprungsposting
stand ja wie ueblich nichts zum Problem drin, insofern sind die Tips
alle geraten.
--
Manfred Winterhoff



Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
MaWin schrieb:
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Ne ehrliche Antwort hält immer am längsten.


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Daß muß er dann schon selber entscheiden und machen. Gute Meßgeräte
werden sie genug haben.


- Henry


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OT: Klasse-E-Verstärker
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Ich hatte einmal einen solchen gebaut. Allerdings bloss 4MHz. Ich nahm
einen Si7922DN. Ich hatte damals Probleme, Mosfets zu finden, die noch
weniger DS-Kapazität besassen bei gleichzeitig >50V
DS-Spannungsfestigkeit und mit 5V Gatespannung steuerbar waren. Kennt da
jemand bessere?
Könnte es sich lohnen, die gewählte Induktivität (3.3uH) noch kleiner zu
machen? Ich hatte Angst, dass die Güte dann zu sehr leiden wird.

Gruss

Claudius

Re: OT: Klasse-E-Verstärker
Claudius Zingerli schrieb:
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Der 2N7000 geht ganz gut. Notfalls einfach mehrere parallel schalten.
Die ganze Schaltung dann in LTspice packen inkl. simulierter
Leitungsinduktivitäten.
Die Hauptbauelemente kannst du dir mit einem der freeware-Tools für
Class-E berechnen lassen.
In einm der Papers von Sokal stehen auch Fehlerbilder mit entsprechenden
Korrekturverfahren drin. War wohl das in der QEX.


- Henry


--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Nein, beide sind Fahrzeugserien von Mercedes-Benz. Klasse C ist kostet
etwas weniger.

--
Gruesse, Joerg

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