Problem mit OP: 30MHz, 20Vpp erzeugen

Ich meine, das ist nicht ganz richtig so. Große Strukturen 'vertragen' genau so kleine Spannungen.

Man will eigentlich am liebsten bei 5V bleiben, schon wegen des erheblich besseren Störabstandes, *kann* es aber nicht!

Bei kleiner werdenden Strukturen will man ja *zwei* Dinge: Frequenz höher + mehr Transistoren. Das erzwingt (erst recht) kleinere Spannung.

--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong   var@schellong.biz
www.schellong.de   www.schellong.com   www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

Hallo Dieter,

zum Dank für diesen tollen Tip bist du hiermit der erste, dem ich über meinen neuen News Account bei dotsrc poste :-)

Gruß & Danke

Ilka

Hallo Chris,

Das mit dem Trafo habe ich auch schon probiert, bekomme aber offenbar Probleme mit der Belastung des OP bei hohen Frequenzen. Testweise habe ich mal einen 1:2 Übertrager (50kHz ... 250MHz) von Minicircuits hinter den AD811 geschaltet und in sekundärseitig über

18k auf Masse gelegt. Seltsamerweise bekommt der OP trotzdem bei hohen Frequenzen Probleme, obwohl der Spannungshub nun ja viel geringer ist. Das schnall ich noch nicht so ganz, habe im Moment jedoch leider auch keine Gelegenheit, das näher zu untersuchen.

Die Schaltung ist in 1206 auf einem HF-tauglichen PCB aufgebaut. Rfb habe ich mittlerweile mit 560R, Rg mit 100R bestückt.

Leider stehen mir auf dem Board nur +/-12V aus einem PC-Netzteil zur Verfügung. Um herauszufinden, ob das Problem an der niedrigen Versorgungsspannung liegt, habe ich den THS3061 auch mal von extern mit +/-15V versorgt. Das Problem tritt trotzdem auf und das IC hat sich mit einem kleinen Rauchzeichen verabschiedet.

Leerlaufbetrieb ist eigentlich nur in sofern relevant, als der Generator dadurch nicht kaputt gehen sollte. Im Regelbetrieb soll der Generator 23dBm an 50 Ohm liefern. Das sind ca. 8Vpp.

Danke für den Tip. Ich fürchte zwar das die beiden zu langsam sind, aber vom Prinzip her könnte das tatsächlich eine interessante Alternative sein.

Gruß

Ilka

Hallo NG,

danke erst mal für die vielen Antworten.

Da ich aus marketingtechnischen Gründen im Moment keine Gelegenheit habe, das Layout der Schaltung zu ändern, habe ich nur die Möglichkeiten einen pinkompatiblen "Wunder-OP" zu finden, der meine Anforderungen erfüllt, oder die Schaltung ab 10MHz vorerst nur mit eingeschrenktem Spannungshub zu betreiben. Auf längere Sicht - zum nächsten Redesign - muß ich allerdings schon noch eine Lösung finden, wie ich bei 30MHz 23dBm an 50 Ohm erzeuge. Ich bin daher weiterhin offen für jegliche Vorschläge und Erklärungsansätze für mein Problem.

Gruß Ilka

Was genau denn?

Das ist Unsinn. Es werden digitale Zustände ausgewertet und verarbeitet. Das macht eine Digitalschaltung aus. Oder hast du einen Prozessor, der

1+1,5 addiert, indem er die entsprechenden Spannungen auf einen Transistor gibt?

Eine digitalschaltung *betrachtet* zwei Zustände. Punkt.

Lars

Was genau? Kann es sein, daß du das Wort "vertragen" mißverstehst?

Aber kleine Strukturen vertragen keine großen Spannungen!

Unter anderem weil 5V für 90nm tödlich sind.

Umgekehrt. Man will mehr Transistoren + höhere Frequenz, also muß es kleiner werden, weil sonst Größe, Laufzeiten und Verlustleistung explodieren.

Richtig, aber was hatte ich denn geschrieben und was hat das mit dem OPA-Problem gemein?

Gruß Lars

Hallo Lars,

Die Logikschaltkreise in einem Prozessor arbeiten zwar digital, aber bei derart hohen Frequenzen, wie sie mittlerweile in aktuellen CPUs auftreten, kommen auch in Digitalschaltungen analoge Effekte - wie etwa Laufzeiten, parasitäre Impedanzen und Kapazitäten - zum Tragen. Täte man dies beim Design nicht berücksichtigt, dann würde kein Prozessor mit Taktraten im Gigahertzbereich funktionieren. Stell dir beispielsweise mal vor, was passiert, wenn ein Chip Designer beim Entwurf einer Clockleitung nicht aufgepasst hat und da einige pF gegen Masse im Layout stecken. Da ist das Clocksignal glatt kurzgeschlossen - und das nächste Gatter wartet vergeblich auf seine Taktung ;-) So jedenfalls stelle ich mir - als Analogfreak - die Problematik vom Prinzip her vor.

Gruß Ilka

Nein. Ein Gatter ist ein Analog-Verstärker. Daß die Kennlinie (in->out) krumm ist, ändert daran nichts.

--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong   var@schellong.biz
www.schellong.de   www.schellong.com   www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

Interessant ist nicht das Gatter, sondern das Flip-Flop, speziell die Master-Slave Version.

Jenes macht den Unterschied zwischen Analog- und Digitalschaltung aus und ermöglicht erst Systeme bis hin zur "künstlichen Intelligenz", die heute selbst beste Schachspieler zu schlagen vermag.

Gruß Oliver

P.s.: Mit metastabilen Zuständen wird es philosophisch, es läßt sich mit denen trefflich über Thermodynamik und Quantenmechanik bis hin zu GUT bzw. Urformel und selbstredend über die Zeit an sich diskutieren.

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

Also 90nm Al2O3 (nur so als Beispiel) vertragen ca. 90V, und

90nm Si02 vertragen - grob aus dem Gedaechtnis - immer noch mindestens 10V.

Laufzeiten, Kapazitäten und Widerstände gibt es immer. Dazu braucht es keine 2 GHz-CPU.

Der GHz-Bereich scheint es für manche ziemlich mystisch zu machen. :-)

Dann sieh die doch mal die Signale in einem Uralt-Gerät an. Das sieht im Oszilloskop auch nicht rechteckförmig aus. Dennoch ist ein Analogrechner etwas völlig anderes. Genau aus dem Grund, weil beim Digitalrechner eben

*nicht* halbe oder Viertel Signale ausgewertet und ausgegeben werden. Da gibt es klar definierte Grenzwerte, wie ein Signal auszusehen hat und wie es dann zu werten ist. Der Begriff *Operations*verstärker kommt aus dem Bereich der Analogrechner.

Oliver hat ja bereits das Flipflop erwähnt. Wird bei deinem Computer etwa das Bild dunkler oder der Ton leiser, wenn die Festplatte über ein längeres Kabel angeschlossen ist?

Gruß Lars

Das ist aber 'lediglich' Schaltungstechnik - aus Gattern. Mit OPVs kann man das alles auch machen. Es gibt lediglich Unterschiede bei den diversen Parameterwerten.

OnChip-Quarzozillatoren sind z.B. auch aus Gattern aufgebaut. Da kann man einen reinen Sinus am Eingang messen, mit den Scheiteln bei beispw. 2.7V und 3.9V bei 5V Ub.

Man denke auch an die Datenblattangaben, die eine Mindestflankensteilheit fordern! Dadurch werden quasi Temperaturgang und Nichtlinearität dieser Analog-Verstärkerstufen 'überpowert'. Digital wird das alles nur durch die Signale an den Eingängen. Ausnahme: Schaltungen mit Schnappeffekt.

Wenn man am Oszillograph den Zeitschalter immer weiter nach rechts dreht, merkt man, daß es im Grunde nur Analog gibt.

AS(chottky) verhält sich da noch am besten...

--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong   var@schellong.biz
www.schellong.de   www.schellong.com   www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

Die "90nm" geben bei Microchips üblicherweise nicht die Dicke der Dielektrika sondern die kleinsten lateralen Strukturgrößen an. Die Isolationsschichten sind wesentlich dünner.

Grüße,

Günther

Ja, ich weiss :O)

Auszerdem wird meines Wissens Al2O3 in der Halbleiterei nicht als Dielektrikum verwendet (Elkos zaehlen ja nicht zur Halbleiterei). Mir ging nur die pseudokorrekte Angabe oben auf den Senkel.

In dem Zusammenhang mal eine andere Frage, deren Antwort ich wirklich nicht kenne: Warum sind denn bei schnelle Bipolar- transistoren die zulaessigen Kollektorspannungen so niedrig (z.T. 15V und noch kleiner)? Dielektrische Isolation, die durchschlagen koennte, ist da ja keine vorhanden, und die Dicke der Sperrschichten haengt ja von Spannung und Dotierungsprofil ab. Was ist der Grund? - Oder anders gefragt: Was passiert, wenn ich die Spannung trotzdem erhoehe? Lawinendurchbruch? Punch through?

Grusz, Rainer

Stimmt, das habe ich sogar mal in "echt" gesehen. Ein billiger Plattenspieler mit Kristalltonabnehmer und als Vorverstärker ein 4069! Man muss nur den Ausgang eines Inverters über einen Widerstand auf den Eingang legen, dann pendelt sich die Spannung irgendwo zwischen den Versorgungsspannungen ein, und man kann analoge Signale über Kondensatoren einkoppeln, die dann verstärkt werden.

Im Datenblatt zum CD4069 von Texas Instruments ist sogar die Grundschaltung für einen "High Impedance Amplifier" enthalten:

Stefan

Es sind alles am Ende nur Atome ;-)

Nur hat diese Art der Schaltungstechnik eine völlig unerwartete und _neuartige_ Wirkung, die sie so vielfältig macht.

Eben : "Schritt 3 : Es geschieht ein Wunder" ;-) ( oder das, wofür es gemeinhin Patente gibt )

Dafür braucht es mindestens noch Transfer Gates bzw. Schalter, mit OpAmps alleine baust Du definitiv keinen Master Slave Speicher auf. Und diese Schalter dürfen nur zwei Zustände haben, sprich eine extrem hohe Verstärkung an der Schaltschwelle, sonst funktioniert der Trick nicht.

Dieser Speicher zeichnet sich dadurch aus, dass das Abtastintervall theoretisch unendlich schmal ist, es wird der Zustand _im_Moment_ des Taktimpulses übernommen, _keinesfalls_ der _nach_ dem Taktimpuls. In der Praxis gibt es Setupzeiten und metastabile Zustände.

Was sich mit OpAmps _und_ Schaltern aufbauen läßt, ist ein n-Zustands-Speicher, am Ende vom Tag benötigt aber auch der einen Entscheider am Ausgang.

Schau Dir mal eine Mealy- oder More- State Engine an und überlege, wie die analog spielen soll ;-) Das Ding reagiert nicht nur auf das Eingangssignal, sondern auf dessen Kombination mit dem aktuellen digitalen _Zustand_. Und digital heißt und ist hier digital.

Und ohne States keine Zähler, keine Computer usw.

( Oder nimm ein Tunneldioden-Flipflop, ohne Schalter zwar nur RS, aber zwei _Zustände_ )

Nein.

Master Slave geht nicht weich und analog. Es gibt einen klaren Zeitpunkt der Zustandsübernahme vom Eingang (D-FF) auf den Ausgang.

Wenn die Flanken hier zu "weich" sind, wird die Schaltung metastabil und versagt jämmerlich. Der metastabile Zustand wird mit einer gewissen _Wahrscheinlichkeit_ erreicht, die umso höher ist, je mieser der Takt oder je schlechter die Setup-Zeit eingehalten wird. Das Eintreten ist aber ein ganz klares ja/nein, Entweder/oder, ebenso die Schaltung ansonsten nur zwei _Zustände_ einnehmen kann.

Eben wieder der völlig neuartige Effekt, der sich trotz der Nutzung altbekannter Bauteile ergibt.

Nein, es gibt zwar im Grunde erstmal analoge _Signale_, _Zustände_ werden aber digital gehalten.

Und noch etwas: Wenn man den Zeitschalter noch ein bisschen weiter dreht, dann sieht man, dass es im Grunde nur digital gibt. Es grüßt die Quantentheorie.

Zustände eh', z.B. Spin +1/2 oder -1/2.

Die Quantisierung ist aber auch die Grundlage dafür, dass Du Dir überhaupt Gedanken machen kannst. Denn ohne die wärst Du längst von Deinem Heizkörper verstrahlt worden, es grüßt die Ultraviolettkatastrophe ...

Gruß Oliver

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

Hochspannungstransistoren (1500V) haben eine extrem geringe Stromverstärkung. Transistoren für Video(endstufen) (300V) liegen eher in der Mitte. ... Das liegt wohl an dem Maß und der Art der Dotierung. Man kann nicht alles gleichzeitig haben. Eine Annäherung schafft man nur durch 'exotische' (giftige) Dotierungsmaterialien.

Die Datenblattangaben zur Maximalspannung gelten aber für maximale Beanspruchung und für ein maximal schlechtes Exemplar.

Ich hatte mal einen Transistor für

"Ilka Harders" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.sunsite.dk...

Hallo Ilka,

vor etwa 15 Jahren habe ich mal eine Endstufe für einen speziellen Funktionsgenerator nachgebaut. Wenn ich ein bisschen in meinen alten Unterlagen wühle, finde ich bestimmt auch noch den Schaltplan. Die Endstufe war komplett diskret aufgebaut und in der Gegentakt-Endstufe arbeiteten je

4x 2N2219 und 2N2905 parallel (natürlich auf Kühlkörpern, alleine schon wegen des Ruhestroms). Soweit ich mich erinnern kann, wurde die Schaltung mit +/-24V versorgt, um 20Vpp an 50Ohm zu bringen.

Gruß, Alexander

Ja, wenn ich an meinen Tektronix AFG310 denke, der kann das nur bis 25 MHz und hat schon einen Lüfter drin...

Ich denke, er kann es sich abschminken, das mit einem kleinen OPV allein zu lösen.

--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong   var@schellong.biz
www.schellong.de   www.schellong.com   www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm