Verstärkung von kleinen und schnellen Pulsen

Hallo!

Achso, ich grübel ja jetzt schon ein paar Tage über das Problem und dachte mir vielleicht folgendes:

Mit einem AD8000 den Komparator realisieren. Die Verstärkung ist bei schnellen Pulsfolgen dann aber gegen 1. Danach vielleicht mit einem Transistor schalten z.B. hätte ich noch ein paar BFG520. Aber in welcher Schaltung?

alsdenn, Jens

Moin!

Eigentlich liefern Photodioden eher einen Strom, da wäre ein Transimpedanzverstärker angebracht.

Erstens mal, falls noch nicht geschehen: Diode in Sperrichtung vorspannen, damit sie schnell wird.

Es gibt Photodioden-Transimpedanzverstärker für Telekommunikations-anwendungen, teilweise könnten da auch schon Komparatoren drin sein (oder das Datenblatt wird einen empfehlen)

Falls Dir das zu kompliziert ist und die Spezialteile zu schwer zu besorgen sind, kannst Du um auf Pegel zu kommen auch erstmal einen MSA.... von Reichelt missbrauchen, die Diode kann ohne Koppel-Ko direkt zwischen Ub und Eingang, Ausgang beschaltet wie üblich. Die 20..30dB an

Die ECLinPS-Serie von Motorola/ON verwende ich eigentlich ganz gerne, schließlich sind sie dafür gebaut, auch ganz normal an +5V zu laufen.

Gruß, Michael.

Hallo!

"Michael Eggert" wrote

Oh da habe ich wohl nur die Hälfte erzählt. Es ist schon eine Verstärkergruppe davor. Damit habe ich aber nix zu tun und sollte eigentlich auch nicht geändert werden. Vielleicht in Version 2... Hier geht es tatsächlich nur um Komparator und Verstärkung.

Danke für das Stichwort. Da sind auch viele AppNotes vorhanden, werd ich mich mal reinlesen.

alsdenn, Jens

Oft je schneller desto diskreter. Es sei denn man kann sich an kommerzielle Standardanwendung hängen die passende ICs liefert. Für Glasfaserkabel sollte es ICs geben ( Maxim ? ) und für DVD/CD wird es wohl auch ICs geben. Die können aber wegen Beschaffbarkeit u.ä. ausscheiden.

Für Glasfaserkabel gibt es in der Literatur häufig aus den 70er/80er diskrete Schaltungsvorschläge. Z.B. bei Bell Labs:

MfG JRD

So klar ist (mir) das nicht. Die Vorspannung macht die Photodiode schneller, indem sie die Kapazität der Sperrschicht vermindet. Ein Transimpedanzverstärker verhindert, dass sich über der Diode eine Spannung aufbaut, indem er stets die passende Menge an Ladungen nachschiebt. Damit unterbleibt eine Umladung der Kapazität mit Signalfrequenz und die Kapazität der Sperrschicht sollte bei dieser Schaltung nicht in die Geschwindigkeit eingehen.

Das Problem bei diesem Ansatz liegt eher in der Wahl des Opamps für die Transimpedanzstufe. Wegen den geringen Strömen muss er einen FET-Eingang haben. Sonst macht einem der Bias-Strom am Eingang das Signal kaputt. Da wird die Luft bei hhohen Frequenzen recht dünn. Was scnelleres als OPA656 habe ich dafür noch nicht gefunden. Und auch bei dem sind GHz außer Reichweite. Joerg würde sowas sicher mit einzelnen HF-Transistoren, realisieren...

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Muss nicht. Besonders wenn Jens nur die Pulse rausfischen moechte, da reicht C-Ankopplung. Meine letzte Chose dieser Art lief mit THS4021 weil ich nicht ueber 100MHz musste, aber Texas hat auch noch sehr viel schnellere.

Ja, z.B. mit Basisschaltung und das Signal in den Emitter rein. Doch heutzutage gibt es eine Fuelle an schnellen Opamps, wenn einem das zu eklig ist. Den HF-Transistor fuer fuffzig Cents schlagen die aber (noch) nicht.

Moin!

Theoretisch. Nimmst Du Deine Opamp-TIA-Schaltung als Beispiel, dann hat der Opamp zwar eine hohe, aber begrenzte Verstärkung, insbesondere bei hohen Frequenzen. Ist er nicht gnadenlos überdimensioniert - und das ist er selten, wenn man um Bandbreite schon kämpfen muss - dann schafft er es im oberen Frequenzbereich auch nicht, die Spannung auf dem Eingang vollständig zu kompensieren. Und schon haut die Kapazität der Diode in die gleiche Kerbe hinterher.

Mehr zu dem Thema findet sich in Hobbs "Photodiode Front Ends - The REAL Story". Er berechnet die Grenzfrequenz eines einfachen Opamp-TIA übern Daumen zu f(-3dB) = sqrt(f_RC * GBW) / 2. f_RC = 2 * pi * R_Rückkopplung * (C_Diode + C_in)

Leider scheint die Webseite weg zu sein, bei Bedarf -> Mail.

Natürlich kann man mit Transistorvorstufen die Impedanz reduzieren, aber irgendwo ist halt immer Schluss. Die Diode gegen Betriebsspannung statt gegen GND zu schalten ist aber so einfach und billig (nicht kostenlos, RC oder LC zum Filtern sollte man schon spendieren), daß man wohl erstmal das tun sollte, bevor man zum schnelleren Verstärker greift (der dann vielleicht mehr rauscht oder eher schwingt und hässlicher zu löten ist und sowieso mehr kostet).

Gruß, Michael.

Sie ist jetzt hier:

Phil mischt auch bei s.e.design und alt.lasers mit.

Stimmt. Pulse kann man auch gut mit MMIC rauszwacken, aber so wie ich Jens verstanden habe ist der Teil erledigt bzw. wird von jemand anders entwickelt. Wenn noch nicht genug Kawumm rauskommt, kann er einen weiteren MMIC dranhaengen und dann einen ECL Komparator. Alternativ einen normalen Buffer leicht "schmitten". Ganz sportliche Puristen erledigen den Verstaerker mit HF Transistoren, bei Euch wuerde sich z.B. die Infineon BFP Serie anbieten. Die holen bei Bedarf auch 100psec Pulse raus.

Jens: Das Layout ist dabei nicht von Pappe. Am besten einen HF-Spezi druebergucken lassen. Und ohne solide ununterbrochene Masseflaeche laeuft i.d.R. gar nichts.

Die ist doch jetzt durch sein Buch ersetzt ;-)

Gerhard

Moin!

"Joerg" wrote

Das mit dem MMIC ist schon erledigt. Klar man könnte einfach noch einen dranhängen. Mit einem ECL Komparator habe ich es schon versucht. Irgendwie geht das aber nicht. (Ein ADCMP564) Da kommen wohl wieder nur 100 mV raus. Komische Sache, hab ich aber noch nicht selber gemessen, wurde mir bloß gesagt.

Im LTSpice hab ich gestern eine Schaltung aufgebaut mit einem AD8000 als Komparator und einem BFG520 in Basisschaltung dahinter. Mit idealen Bauteilen gehts wunderbar. Aber wie man die SPICE-Models importiert hab ich nicht verstanden. HILFE! Hier gab es doch mal einen Spezialisten in der NG dafür wenn ich nicht irre.

Die Schaltung kommt in ein kleines 5x5 cm HF-Gehäuse, SMA Stecker und nichts weiter auf der Platine. Sollte eigentlich kein Problem darstellen.

alsdenn, Jens

Moin!

"Building electro-optical systems"? Das ist anno 2000, älter als der Artikel.

Gruß, Michael.

Hallo!

Mit freundlichen Grüßen, Harald Noack

Da sollte etwa 500mV Amplitude rauskommen, ECL-Pegel differenziell in Abschlusswiderstaende. Fuer 500psec breite Pulse ist dieser Komparator jedoch nur so gerade eben ausreichend, es duerfte schon einen Tacken schneller sein.

Das waere Helmut Sennewald, aber am besten erstmal in Help unter Themen wie include und model nachsehen.

Bei gescheitem Aufbau sollte das fluppen. SMA? Man goennt sich ja sonst nichts. Hoert sich nach Uni und fettem Budget an ...

Hallo!

Die Zeit drängt und ich muss noch so viele Dinge parallel bearbeiten... Da hier Profis anwesend sind, wer würde diese kleine Schaltung gegen Geld entwickeln? Hier geht es nicht um Serienfertigung sondern um 10 oder 15 Stück.

alsdenn, Jens

Sowohl Murphy als auch Brooks

MfG JRD

Hallo!

"Rafael Deliano" wrote

Für große und komplexe Projekte ja. Für so kleine Randprobleme mit definierten Schnittstellen nicht.

Naja... a) ich/wir sind keine Schlipse :-) (wir sind nämlich ja schon Pabst) b) Verallgemeinerungen sind NIE gut. :-)

alsdenn, Jens

Jens Frohbergschrieb: "

Also irgendwie wählst du den falschen Ansatz. Wenn man sowas nicht öfters macht, oder schonmal jemanden dabei über die Schulter gesehen hat, ist diese Vorgehensweise recht unproduktiv und meist auch frustrierend.

Einfacher degegen ist es, wenn man nicht alles neu erfindet, sondern etwas bereits Erfundenes wieder verwendet (evtl. mit kleinen Änderungen).

In deinem Fall heist das, man schaue sich um, ob es nicht irgendwas gibt, dass unter ähnlichen Bedingungen, bei gleichen Eingangsparametern in etwa das gewünschte Ausgangsergebnis liefert.

Beim Nachdenken fällt einem dann ein, das praktisch jeder Frequenzzähler im Eingangskanal genau das macht, was du dir wünscht, also kleine Eingangsimpulse von kurzer Dauer auf handliche Größen umzusetzen.

Man suche sich also zu einem Frequenzzähler den Schaltplan, baue die Eingangsstufe nach und hat damit eine Schaltung, die einige Jahre, bei günstigen Bauteilkosten und unter Produktionsbedingungen hergestelllt und dann erfolgreich verkauft wurde.

Aber natürlich kann man auch selbst was entwickeln.....

Dirk