Moin!
Und das schon gleich zu Anfang, wenn man sich in der parametrischen Suche nach dem passenden Detektor in eine der Sparten eingliedern soll.
Jawoll!
Je teurer desto weniger Information. 2 Seiten, die erste bunt, die zweite Seite teilen sich 3 Typen, verkauft wird eine vierte.
Jedes Datenblatt für eine 2ct-LED hat 10x mehr Seiten und 20x mehr Graphen als das für ein 20kEUR-Lasersystem.
Gruß, Michael.
Horst-D.Winzler schrieb:
Summe der Sperrschicht- und der parasitären Kapazität. Als eigentliches Problem
Dem kann man teilweise mit der Wahl der Diode ausweichen. Die S5973-02 hat bei 10 V Vorspannung nur ein reichliches pF an Kapazität an den Drähten. Das Biest ist allerdings winzig, 0.4mm Durchmesser. QE nahe 100% im Grünen, normale Si-Dioden lassen dort schon deutlich nach, auf 60% oder dergleichen.
Rauschabstand nur soviel wie nötig zu verschlechtern bei gleichzeitiger möglichst nichtt
Der Opamp braucht ja ca. 50 mV am Eingang, um volle Slewrate zu erreichen. Wenn man die nicht hat oder nicht will, wie hier, dann geht eben die Grenzfrequenz der Gesamtschaltung in den Keller. Die Kaskode umgeht genau dieses Problem. Allerdings, soweit ich es mitgekriegt habe, ist hier das Zusatzproblem, dass die Signalströme extrem klein sind. Da geht auch der Eingangswiderstand der Basisschaltung in die Höhe. Das kann man a la Hobbs mit Hilfsstrom bekämpfen, der darf allerdings nicht extrem viel grösser als der Signalstrom sein, sonst rauscht es wieder zu stark und die Dynamik wird dann sehr eng.
Alles etwas ausm Bauch raus, 100 pro blick ich nicht durch, bin aber froh, dass ich dieses Problem nicht habe ;-].
-- mfg Rolf Bombach
Ich kenn dein Lichtsignal nicht. Sind die 100 pW über "längere" Zeit gemittelt (im Vergleich zu den 20 MHz) oder kommen da Bursts? Zweite Frage: Ist das Signal zeitlich kohärent, am besten mit Trigger? Dann wäre das ganze ja mit DSO im Mittelungsbetrieb und PMT erschlagen. Oder, für ewiggestrige, mit Gatescanner und Boxcar-Integrator *duck*. Weitere Frage wäre, wie rasch die Reprate des Signals ist, sonst wird man mit obiger Methode nie fertig. Hat man einen Trigger, kann man auch das ganze digital angehen, also PMT plus Multievent-Multichannel-Analyzer. Wie gesagt, die benötigte Grenzfrequenz ist schon etwas, äh, herausfordernd. Und die 1000 THz GBW von einem PMT sind auch nicht ganz einfach mit Opamps nachbaubar.
-- mfg Rolf Bombach
Am 31.05.2012 21:50, schrieb Rolf Bombach:
Wenn er nur eine Änderung detektieren muß, genügte eine Wechselspannungskopplung. Das würde einiges sehr erleichtern. Was ihm weiter vorschwebt, läuft auf eine Leistungsanpassung hinaus. Kann ich gut nachvollziehen. Eine Leistungsanpassung tendiert aber zum anderen Betriebszustand, einer Spannungsanpassung hin. Die aber ist durch eine Bandbreitenreduzierung gekennzeichnet. Die Bandbreite kann bei reinem Leerlaufbetrieb einer Zelle bis auf wenige 100_Hz sinken. Er hat aber 20_MHz vorgegeben. Wie er diese Forderung mit Leistungsanpassung vereinen will, ist interessant. Ich wüßte so aus dem Stand keine brauchbare Lösung. ;-)
-- mfg hdw
Moin!
Nein, da wär ja zu schön. Die sind über den Burst aus wie gesagt gerade mal 10-20 Perioden.
Was träumst Du nachts?
Das kommt ganz darauf an, ab welchem SNR Du ein Signal als Signal nimmst. Momentan sinds bei niedrigen Frequenzen Und die 1000 THz GBW von einem PMT sind auch
Das seh ich auch so.
Gruß, Michael.
10-20 Zyklen im Burst? Das ist doch mal was, da kann man runter mit der Bandbreite.
Nur mal als Denkanstoss: Koennte man nicht nach dem TIA in etliche Parallelzweige mit Matched Filter aufspalten? Jetzt koenntet Ihr die Bandbreiten jeweils so setzen dass es passt, die einzelnen "Empfaenger" im Frequenzbereich etwas ueberlappen lassen und dann gucken aus welchem was rauskommt. Das verbessert das SNR schonmal ganz erheblich.
Wenn Aufwand ohne Abwinken moeglich ist koennte man das ganze jetzt noch mit zeitlich schiebenden Range Gates machen wie bei den Radar-Jungs, um die letzten paar dB an SNR rauszukitzeln. Wird aber dann ein ganzes Kuchenblech voll Elektronik.
[...]
Opamps mit 18GHz GBW gaebe es von der Stange. Hoeher auch, aber dann teure Boutique-Ware.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Moin!
Den ersten oder den zweiten Teil?
Wenn die Diode 100pF hat und der Opamp 1pF, dann sicherlich.
Wenn Diode und Opamp aber beide je 1pF haben, dann kannst Du mit der Kaskode zwar die Diodenkapazität niederohmig "kurzschließen", aber der unverstärkte Strom muss immernoch die Eingangskapazität des Opamp umladen (denn schnell genug um seinen Eingang über die Rückkopplung auf Null zu halten ist er nunmal nicht). Also 1pF mit Kaskode gegen
2pF ohne Kaskode. Und da bezweifle ich einfach, daß sich dieser geringe Faktor gegen das zusätzlich eingefangene Rauschen rentiert.Ich hab die Kaskode jetzt mal simuliert, mit nem BF720 als Transistor. Basis auf GND. Stromquelle parallel zu 1,6pF gehen an den Emitter, ebenso der Bias-Strom aus einem hochohmigem Widerstand R_Bias an -200V (eh vorhanden). Kollektor über Widerstand R_C an +15V.
Das niedrigste Eingangsrauschen, und zwar 0,4pA/rtHz, bekomme ich bei R_Bias=300MOhm, R_C=100MOhm. Mahlzeit. Grenzfrequenz dabei liegt um ca. 1MHz, was aber nicht das Problem ist - hab ichs erstmal rauscharm verstärkt, kann ich den Frequenzgang immernoch mit nem Hochpass glattbügeln. In der Praxis wär das aber kaum umzusetzen, und selbst wenn - 0,4pA/rtHz sind mir immernoch zuviel.
Letztendlich hab ich aber in der Simulation genau das gesehen, was ich erwartet hatte: Sobald ich R_Bias verkleinere um die Eingangsimpedanz zu verringern (und R_C beliebig anpasse), _steigt_ das Rauschen!
Gruß, Michael.
Warum muss das denn alles unbedingt ohmsch sein? Dito fuer den Fall Burden plus rauscharmer normaler VV, man darf da durchaus Spulen oder gar Schwingkreise benutzen. Die Induktivitaet sorgt meist lediglich dafuer dass es einem bei DC nicht "abhaut". Oben uebernimmt dann die Streukapazitaet der Spule. Wobei es manchmal nicht verkehrt ist bei VHF abzuriegeln weil es da zuviele heftige Stoerquellen gibt.
Ehrlich gesagt bezweifle ich dass Du rein mit Halbleitern und Widerstaenden hier auch nur in die Naehe des Ziels kommst.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Moin!
Aber nicht mit dem Detektor, denn die Frequenz kann wie gesagt irgendwo im Bereich 100kHz-20MHz liegen.
Das ist eine Frage der Auswertung, und die läuft durchaus (teilweise) im Frequenzbereich.
Wir machen da schon eine ganze Menge, allerdings digital: Suchen im Frequenzbereich, Ausschneiden des Burst im Zeitbereich, dann wieder in den Frequenzbereich... Dazwischen diverse Prüfungen auf SNR, Breite eines möglichen Peak usw.
Mit anderen Worten: Weniger Rauschen ist durch nichts (mehr) zu ersetzen als durch noch weniger Rauschen.
Welcher davon hat
Moin!
Ja mit welcher Induktivität soll ich denn auf Impedanzen >>10MOhm bei
20 MHz kommen?Gruß, Michael.
Ok, aber bei Events die asynchron auftreten ist eine Filterung soweit vorn wie moeglich normalerweise die beste.
Deshalb mein Vorschlag das Filtern weit vorn zu machen. So wie man es im Funkbereich auch tut, filtern sofort nach dem Mischer.
Das schaffen die nicht. Die Frage ist ob sowas mit der klassischen TIA Architektur ueberhaupt Sinn macht.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Wozu denn so hoch? 0.1pA/rtHz waeren bei Abfall an einer 10k Impedanz
1nv/rtHz. Kann man als ohmschen Widerstand natuerlich vergessen. Eine 100uH Spule laege bei 20MHz so in dem Dreh.In solche Gefilde des Graswuchs-Hoerens bin ich bisher noch nicht vorgedrungen aber ich hatte mal einen Fall wo wir mit 200ohm an der Rauschgrenze angekommen waren und da machte ein TIA keinen Sinn mehr. Hauptsache die Bandbreite reicht und der Verstaerker ist rauscharm genug (Rauschspannung).
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Moin!
Es wird auch analog grob auf den erwarteten Bereich vorgefiltert (Bandpass). Ein "getunter" Detektor ist aber nicht möglich, denn um hierdurch an Empfindlichkeit zu gewinnen, müsste die Bandbreite zusehr reduziert werden. Dann selektiert man vorwiegend die Signale bei der erwarteten Frequenz und verfälscht damit das Messergebnis.
Was wolltest Du dann damit aussagen?
Eben.
Gruß, Michael.
Deshalb schlug ich ja ueberlappende Baender vor, sodass 10-20 Zyklen Bursts dazu passen. War auch nur als Vorschlag gedacht, aus dem Radarbereich. Solange die Bandbreiten ueberlappen und Group Delays sauber charakterisiert sind laesst sich normalerweise der Zeitbereich im Rechner wieder rekonstruieren.
Hatte ich nur erwaehnt weil Rolf was von hoher Bandbreite erwaehnte. Die
18GHz Opamps hatte ich einer Optikfirma mal vorgeschlagen und das war nachher so als haette einer das Fernlicht eingeschaltet.
Da verstehe ich aber Deinen Einwand mit >>10MOhm nicht.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Moin!
Ich kann Dir gerade nicht folgen - welche Schaltung schwebt Dir dazu vor?
Gruß, Michael.
Im einfachsten Fall eine LC Kombination vom Photodetektor nach Masse und dann hochohmig mit dem Gate eines kleinen rauscharmen FET drangehen. Ist lange her dass ich mal so hochohmig gehen musste, koennte damals der BF862 gewesen sein, und es waren auch nur einige kOhm (aber nicht rein ohmsch).
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Moin!
Gemeint war ein Parallelschwingkreis aus Diodenkapazität und Spule, um den empfindlichen Bereich nach oben zu schieben (schmalbandig bei hoher Frequenz).
Ich hab aber keine überlappenden Photodioden, sondern nur ein einziges Signal.
Hinter dem Detektor wird gefiltert, soweit es sinnvoll ist.
Eine Aufspaltung nach dem Detektor hat doch keinen Einfluss auf die Rauschleistungs_dichte_ und bringt folglich überhaupt nichts, wenn das Signal im Frequenzbereich betrachtet wird.
Du hattest gefragt, warum die Widerstände in meiner Kaskode ohmsch sein müssen. Ein Opamp war da nicht drin (oder was meinst Du mit klassisch?).
Gruß, Michael.
Moin!
Cgs 10pF, ja bist Du denn....
Gruß, Michael.
Ok, aber so wie ich Dich verstanden habe ist das nicht moeglich weil Ihr nicht a priori wisst wann und in welchem Frequenzbereich ein Burst kommt. Soll ja ueberall empfindlich sein, nehme ich an.
Dann hoffen wir mal dass Eure digitale Chose saugut ist :-)
Egal welche Schaltung, mir ist schleierhaft warum man in diesem Aufbau jemals >>10M brauchen sollte. Irgendwie macht das fuer mich ueberhaupt keinen Sinn.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
Ok, ok, rollt bei 20MHz und 10k etwas zu frueh ab. War nur ein Beispiel. Den NE3509 hatte ich Dir ja schon genannt, der ist sehr rauscharm und liegt IIRC weit unter 1pF:
Wenn Du sowas oefter machst wuerde ich mir davon ein Paeckchen besorgen.
-- Gruesse, Joerg http://www.analogconsultants.com/
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