Oszillator 100MHz

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Hallo!

Ich bin auf der Suche nach einem Bauteil, dass seine Kapazität ändert
wenn man einen Strom hindurch schickt. Der zu untersuchende Strom ist
ein Gleichstrom bis 9A dem winzige Störungen überlagert sind. Die
Kapazität (einige pF) soll das frequenzbestimmende Bauteil eines
Oszillators werden, der bei ca. 100MHz schwingt.

Momentan denke ich darüber nach, ob ein Leistungs MOSFET sich eignen
würde. Der könnte den Strom vertragen und besitzt eine Gate-Kanal
Kapazität.

Hintergrund: Laserdioden werden durch Stromschwankungen in ihrer
Wellenlänge (und Intensität) moduliert. Dieses Prinzip möchte ich
elektronisch nachbilden.

Hat jemand eine Idee wie man ein geeignetes Bauteil findet? Kriterien
wären eine deutliche Kapazitätsänderung durch die Stromänderung und ein
möglichst linearer Zusammenhang.

Richard

Re: Oszillator 100MHz
Richard Knispel schrieb:

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Shunt, Opamp und Kapazitätsdiode?


Gruß Dieter

Re: Oszillator 100MHz
Dieter Wiedmann schrieb:
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<grins>
Antwort noch vor dem OP! Herzlichen Glückwunsch, dass es so schnell geht
hätte ich nicht gedacht.
</grins>

Ja natürlich: Shunt - Opamp - Kapazitätsdiode, fast zu schön um wahr zu
sein.

Ich hab jetzt mal ein wenig gerechnet:
1) Leistung der Störung 1µA, wenn eine Laserdiode betrieben wird.
   P=Uf*(I+dI)+R*(I+dI)^2 mit I9A%, Uf=3V und R=0,1Ohm
   P=(Uf*I+R*I^2) + (Uf+2*R*I)*dI
   P35%,1W        + 4,8V*dI
   P35%,1W        + 4,8µW
   Störpegel a=-23dBm
   SNR68%,6dB

2) Shunt 0,1Ohm
   P=R*(I+dI)^2
   P=R*I^2        + 2*R*I*dI
   P=8,1W         + 1,8V*dI
   P=8,1W         + 1,8µW
   Störpegel a=-27dBm

3) Verstärker, AC gekoppelt, Frequenzbereich 10Hz-10MHz, verfügbare
Leistung Pe am 50 Ohm Eingang
   Pe=P(Shunt)0,1/50
   Pe=3,6nW
   Pegel a=-54dBm

Nun ist es also so:
-  Bei 1) habe ich noch einen problemlos nachweisbaren Störpegel von
   3,9µW, aber der Shunt inclusive Fehlanpassung bringt das Signal in
   die Größenordnung des Eigenrauschens des Verstärkers.
-  Einen Shunt von 1 Ohm kann ich nicht nehmen, weil die Stromquelle nur
   wenig mehr als die Flußspannung der Laserdiode liefern kann. Dies
   wird als "Compliance Voltage" von 7V bezeichnet.
-  Ein 60dB Verstärker würde helfen.

Kann man es besser machen? Wie kann man Leistungsanpassung bei 0,1 Ohm
erreichen? Immerhin bin ich jetzt wieder optimistisch, dass es so
klappen könnte.

Richard

--
Nur weil man paranoid ist, heisst das noch lange nicht, dass man nicht
wirklich verfolgt wird.

Re: Oszillator 100MHz
Richard Knispel schrieb:

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*g* <Systemuhr nachgestellt>



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Ein 0,1R Widerstand hat bei 10MHz Bandbreite schon einen Rauschstrom von
ca. 1uA.


Gruß Dieter

Re: Oszillator 100MHz
Dieter Wiedmann schrieb:

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Aha! Wird ja immer besser. Kram .. Blätter .. Such: Zinke/Brunswig

Si(w) = 4kTG
      = 4 x 1,38e-23J/K x 300K x 10A/V
      = 1,6e-19 A^2/Hz
Ir    = sqrt{Si x B}
      = 1,3µA

Hätte ich nicht gedacht. Was bedeutet das jetzt konkret? Lohnt es sich
weiter zu suchen? (Meine Aufgabe lautet Störungen mit einer Auflösung  
von 1µA, die 9A DC überlagert sind, nachzuweisen.)

Richard

--
Nur weil man paranoid ist, heisst das noch lange nicht,
daß man nicht wirklich verfolgt wird.

Re: Oszillator 100MHz

Hi!

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Uni?

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Dann solltest Du Deinem Professor/Chef/wemauchimmer schonmal den Kauf
eines großen Kühlschranks nahelegen :-)
Flüssiger Stickstoff tuts natürlich auch, aber der ist immer so
schnell alle....

Gruß,
Michael.

Re: Oszillator 100MHz
Michael Eggert schrieb:

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Fürs Frustbier!


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Damit kommt er auf etwa 100nA Rauschstrom, Helium wäre besser.


Gruß Dieter

Re: Oszillator 100MHz
On Sat, 13 Dec 2003 22:23:23 +0100, Dieter Wiedmann

Hi!

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Gute Idee, nur fragt sich, für wen (das Bier) :-)

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Und noch mehr Bier :-)

Gruß,
Michael.

Re: Oszillator 100MHz
Richard Knispel schrieb:

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Gekühlten Stromwandler nehmen, deine Bandbreitenanforderung ist da
allerdings heftig.


Gruß Dieter

Re: Oszillator 100MHz
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Hallo Dieter,

jetzt bin ich echt geschockt!

Schade dass man den Strom nicht für Geräte mit kleiner Stromaufnahme
verwenden kann wie z.B. Digitaluhr o.Ä.. Der Innenwiderstand ist ja dann
wohl geringer als bei den meisten Batterien.

Grüsse


Bernd Mayer
--
MR. MCBRIDE: Yes, Your Honor. ... I want to walk the Court through
enough of our complaint to help the Court understand that IBM clearly
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Re: Oszillator 100MHz
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Wenn es auch vier Bauteile sein dürfen, dann nimm eine
*Kapazitätsdiode* und einen Koppelkondensator für diese sowie
einen Widerstand zur HF-Isolation der Steuerspannung und
einen Strom-Spannungswandler. Letztere gibt es in verschiedenen
Varianten, zumeist folgen sie einer linearen Beziehung zwischen
Strom und Spannung (U = x I, x findet sich i.a. inklusive Toleranz-
angabe im Datenblatt dieses Zweipols ;-)

Viel schöner geht das natürlich mit einem Instrumentenverstärker
etc., damit fällt am Strom-Spannungswandler ;-) nicht soviel
Verlustleistung ab, denn 9A könnten ansonsten schon eine
Wasserkühlung rechtfertigen, wenn direkt die Steuerspannung
der Kapazitätsdiode direkt abfallen soll ...

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Das macht man im GHz-Bereich innerhalb von integrierten VCO's
manchmal so, aber gewiss nicht bei 100MHz.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Re: Oszillator 100MHz


[...]

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Am besten aber die Zweipolvariante mit vier verschiedenen Anschluessen
benutzen!

--
Dr. Juergen Hannappel          http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappe
mailto: snipped-for-privacy@physik.uni-bonn.de  Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
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Re: Oszillator 100MHz
On Sat, 13 Dec 2003 13:08:19 +0100, Juergen Hannappel
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Bei 9A ist das sicher genauer ...

Ciao Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Re: Oszillator 100MHz
Oliver Bartels schrieb:

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Interessant. Kann man das irgendwo nachlesen?

Richard

--
Nur weil man paranoid ist, heisst das noch lange nicht,
daß man nicht wirklich verfolgt wird.

Re: Oszillator 100MHz
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Wenn es nur um die Umsetzung Strom in Frequenz geht hier zwei spontane
Ideen:

1) YIG-Oszillator zerlegen und Erregerspule für 9A neu wickeln,
Ausgangsfequenz runterteilen oder runtermischen. Linear aber teuer.
(Oliver Bartels weiß bestimmt ob sowas geht)

2) 100MHz LC-Oszillator, L als Spule mit Kern ausführen die im
Magnetfeld einer 9A Luftspule liegt. Ungenau aber billig.

mfG
Wolfgang Martens

Re: Oszillator 100MHz
On 13 Dec 2003 14:21:10 -0800, snipped-for-privacy@onlinehome.de (Wolfgang
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Warum soll man einen YIG nicht mit 9A ansteuern können,
im Prinzip geht das schon. Es könnte Probleme mit der
Homogenität des Magnetfeldes geben, wenn nur noch
wenige Wicklungen da sind.

ABER: Prinzipbedingt laufen YIG Oszillatoren erst ab ca.
1,6 GHz (praktisch: 2 GHz) wirklich gut, darunter schaut
es zumindest mit einem kugelförmigen YIG-Resonator eher
mau aus.

Nun kann man natürlich mit einem zweiten Festfrequenz-
Oszillator mischen.

ABER: *Bumm* Und hin ist der Spatz, auf den wir gerade
mit der Kanone geschossen haben ;-)

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Klar, geht auch wegen der Hysteresekurve, allerdings ist
die *sehr* nichtlinear.

Hehe, ich habs, ich wußte doch schon immer, dass
100MHz nur zitriger Gleichstrom ist:

Wir schicken den Strom durch einen Elektromotor, an
dessen Achse erst ein Getriebe zur Drehzahlerhöhung
und dann eine leitfähige Scheibe mit einer geätzten
Isolationslackschicht untergebracht ist, die mit einem
Schleifkontakt abgetastet wird. Die Lackschicht
erzeugt möglichst viele Unterbrechungen pro Umdrehung.
Per Vervielfacher wird die Frequenz hochgesetzt ;-)

Ciao Oliver

P.s.: Der OP möge einmal "100 MHz VCO" in Google
eingeben, wenn er die Varicap nicht selbst eingepasst
bekommt ...

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Re: Oszillator 100MHz

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Es lassen grüßen maschinensender von: "Alexanderson", "Goldschmidt"
Lorenz, Telefunken.
Für höhere frequenzen: funkensender. lichtbogensender

Lehrbuch der Hochfrequenztechnik II
F.Vilbig
Akademische Verlagsgesellschaft
Ffm. 1958
S.184-199

Als frequenzvervielfacher zu empfehlen: Gesättigte (gleichstrom)
eisenkerntrafos nach "Epstein"(1902), DRP 149 711.
Frequenfvervielfachung ohne gleichstromvormagnetisierung:
"Alexsanderson" (1916). Deutsche Patente der RCA 377527 und 388774.

Hilfsbuch für ELEKTROTECHNIK
Dr.Karl Strecker
Verlag von Julius Spinger
Berlin. 1928

Man könnte dir permeabilität des eisenkerns(ferrit) der
schwingkreisspule durch ein magnetfeld steuern. Das steuernde magnetfeld
direkt durch die 9A erzeugen lassen. Eisenkern ein EI oder U kern.
Oder die gesteuerte spule an den schwingkreis ankoppeln.

Aber, bevor man diese möglichkeiten in angriff nimmt, ist dringend
anzuraten, eine zünftige diskussion bei bier(brotzeit) in der kneipe
seines vertrauens abzuhalten ;-))

--
mfg horst-dieter



Re: Oszillator 100MHz
"Horst-D. Winzler" schrieb:

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Klar, warum bin ich da nicht selber drauf gekommen!
F'up2p

Richard
--
Nur weil man paranoid ist, heisst das noch lange nicht,
daß man nicht wirklich verfolgt wird.

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