Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
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Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Was mir noch fehlt ist ein vernünftiger Signalgenerator. Bisher haben mir relativ einfache Signale mit langsamen Flanken gereicht, die habe ich mir mit einer einfachen NE555-Timer Schaltung gebaut. Damit komme ich auf ca. 10Hz - 100 kHz bei einer Flankensteilheit im Bereich von 1 us und etwas darunter.
Mit dem TL494 komme ich auf ca. 250 - 300 kHz, aber auch keine schönen Flanken.
Für manche Messungen, z.B. der recovery time schneller Dioden, braucht man möglichst schnelle und saubere Flanken im Bereich möglichst unter 10ns.
Wie könnte man sich mit einfachen Mitteln einen Rechteckgenerator bauen, der saubere und schnelle Flanken liefert?
Der Ausgang sollte möglichst auch etwas belastbar sein - so 10W denke ich sollten reichen, bei Spannungen bis 12 oder 15V.
Es kommt nicht so sehr auf eine möglichst hohe Frequenz an (100 kHz reichen), nur die Flanken sollten sauber und möglichst steil sein.
Mit dem TL494 komme ich auf ca. 250 - 300 kHz, aber auch keine schönen Flanken.
Für manche Messungen, z.B. der recovery time schneller Dioden, braucht man möglichst schnelle und saubere Flanken im Bereich möglichst unter 10ns.
Wie könnte man sich mit einfachen Mitteln einen Rechteckgenerator bauen, der saubere und schnelle Flanken liefert?
Der Ausgang sollte möglichst auch etwas belastbar sein - so 10W denke ich sollten reichen, bei Spannungen bis 12 oder 15V.
Es kommt nicht so sehr auf eine möglichst hohe Frequenz an (100 kHz reichen), nur die Flanken sollten sauber und möglichst steil sein.
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
... Arduino oder Raspi?
Viktor
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
10ns ist glaub ich heavy da braucht man mal mindestens 100MHz Bandbreite. Mag sein dass das ein GPIO von einem uC schafft aber ich nehme mal an dass noch in ein Kabel rein soll, dass das entlang dem Kabel erhalten bleibt hilft nur anpassen der Endstufe an die Leitung. 10W ist dann auch nochmal eine Hausnummer.
Um das zu lösen dürfte das sauberste irgendein DDS Chip sein und dann noch ein oder eher zwei MMIC amps die das auf 40dBm heben.
lg Flo
EDIT: AD9850 gibt es in bezahlbar und Lötbar bei digikey.
Um das zu lösen dürfte das sauberste irgendein DDS Chip sein und dann noch ein oder eher zwei MMIC amps die das auf 40dBm heben.
lg Flo
EDIT: AD9850 gibt es in bezahlbar und Lötbar bei digikey.
KAFFEE SCHWARZ
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
es gibt fertige DDS-Module auch chinaferrum hat geschrieben: ↑Sa 23. Mai 2020, 18:41 10ns ist glaub ich heavy da braucht man mal mindestens 100MHz Bandbreite. Mag sein dass das ein GPIO von einem uC schafft aber ich nehme mal an dass noch in ein Kabel rein soll, dass das entlang dem Kabel erhalten bleibt hilft nur anpassen der Endstufe an die Leitung. 10W ist dann auch nochmal eine Hausnummer.
Um das zu lösen dürfte das sauberste irgendein DDS Chip sein und dann noch ein oder eher zwei MMIC amps die das auf 40dBm heben.
lg Flo
EDIT: AD9850 gibt es in bezahlbar und Lötbar bei digikey.
Anstonsten 74AC14 als oszillator
https://www.youtube.com/watch?v=9cP6w2odGUc
wenns dann in die pikosekunden geht wäre ein "Wilialms pulser" aka "Avalance Pulse Generator" wohl das mittel der wahl
https://raw.githubusercontent.com/podon ... Pulser.jpg
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Vielen Dank Euch Dreien, das klingt also doch irgendwie machbar, wenn auch heavy
Es genügen auch einzelne Pulse, eben nur mit steilen Flanken. 10ns ist vielleicht etwas sportlich, 30...50 ns sollten auch noch reichen.
Aber die reverse recovery time schneller Dioden liegt ja schon in dem Bereich... aber das müßte man eigentlich auch mit schlechteren Flanken noch gut messen können.
Muss mir wohl sowie mal so einen DDS-Generator zulegen.
Ach, das Video von w2aew hatte ich gesucht! Konnte mich an sowas erinnern - hatte es aber nicht mehr gefunden. Der macht einige spannende Sachen!
2-3 ns rise- and fall-time hört sich gut an Allerdings nur max. 5V, wenn ich es richtig sehe.
Es genügen auch einzelne Pulse, eben nur mit steilen Flanken. 10ns ist vielleicht etwas sportlich, 30...50 ns sollten auch noch reichen.
Aber die reverse recovery time schneller Dioden liegt ja schon in dem Bereich... aber das müßte man eigentlich auch mit schlechteren Flanken noch gut messen können.
Muss mir wohl sowie mal so einen DDS-Generator zulegen.
Ach, das Video von w2aew hatte ich gesucht! Konnte mich an sowas erinnern - hatte es aber nicht mehr gefunden. Der macht einige spannende Sachen!
2-3 ns rise- and fall-time hört sich gut an Allerdings nur max. 5V, wenn ich es richtig sehe.
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Der wiliams pulser besteht nur aus der transistor, 3 widerständen und dem kondensator, der rest dient nur dazu, die 90Vdc zu erzeugen, das geht auch mit 'nem geeigneten netzteil
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
... für meine Laserdioden-Puls-Treiber habe ich mir eine Schaltung mit einem schnellen OpAmp, der den Strom durch die Dioden und einen MOSFET einregelt aufgebaut, wo ich einfach nur die Rechteckpulse eines Arduinos als EIngamgssigal draufgebe.
Je nach Art der "Vorfilterung" erzeugt das Stromspitzen beim Start und bei manchen Konfigurationen auch beim Abschalten.
Hier mal ein Signal-Bild ohne Vorfilterung mit Pulsen mit jeweils 4, 6, 8 und 10A ... und "sauberer" vorgefiltert mit 12A-Pulsen und jeweils 25µm Pulslänge:
Viktor
Je nach Art der "Vorfilterung" erzeugt das Stromspitzen beim Start und bei manchen Konfigurationen auch beim Abschalten.
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Hallo Multi-kv
Wenn Du auch mit weniger Leistung zufrieden bist, kannst Du ein "normales" Oszillator-IC wie den TL494 nehmen und dahinter einen schnellen Schmittrigger schalten, beispielsweise einen 74HCT132 oder so. Schnelle 74er-Logiken schaffen durchaus was im Bereich zwischen 5 und 15ns. Hingegen könnte die Anpassungen mit den Leitungen zum Problem werden, wie ferrum auch schon richtig erwähnt hat. Wenn man mit solchen Frequenzspektren arbeitet, dann muss schon einiges stimmen, damit man sauber messen kann. Ausserdem muss dann natürlich auch das Scope und die zugehörige Messleitung passen. Mit dem Fluke-123 wird eine solche Messung wohl etwas grenzwertig, da es dafür eigentlich nicht vorgesehen ist (zu langsam).
EDIT: Falls die Leistung wirklich gefordert wird, könntest Du mal schauen, ob nicht allenfalls auch ein sehr schneller Gatetreiber für MOSFETs/IGBTs die Sache richten könnte. Diese sind teilweise wirklich unglaublich zackig und bringen hohe Ströme, um die Gates turboschnell umzuladen. Bin jetzt auch nicht gerade im Bild, welches die besten dafür wären. Vielleicht einer dieser krassen IXYS-Treiber mit so 10A Ausgangsstrom oder so.
Beste Grüsse
kilovolt
Wenn Du auch mit weniger Leistung zufrieden bist, kannst Du ein "normales" Oszillator-IC wie den TL494 nehmen und dahinter einen schnellen Schmittrigger schalten, beispielsweise einen 74HCT132 oder so. Schnelle 74er-Logiken schaffen durchaus was im Bereich zwischen 5 und 15ns. Hingegen könnte die Anpassungen mit den Leitungen zum Problem werden, wie ferrum auch schon richtig erwähnt hat. Wenn man mit solchen Frequenzspektren arbeitet, dann muss schon einiges stimmen, damit man sauber messen kann. Ausserdem muss dann natürlich auch das Scope und die zugehörige Messleitung passen. Mit dem Fluke-123 wird eine solche Messung wohl etwas grenzwertig, da es dafür eigentlich nicht vorgesehen ist (zu langsam).
EDIT: Falls die Leistung wirklich gefordert wird, könntest Du mal schauen, ob nicht allenfalls auch ein sehr schneller Gatetreiber für MOSFETs/IGBTs die Sache richten könnte. Diese sind teilweise wirklich unglaublich zackig und bringen hohe Ströme, um die Gates turboschnell umzuladen. Bin jetzt auch nicht gerade im Bild, welches die besten dafür wären. Vielleicht einer dieser krassen IXYS-Treiber mit so 10A Ausgangsstrom oder so.
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Alle Angaben meinerseits ohne Gewähr! Ich lehne jegliche Haftung für Personen- und/oder Sachschäden ab. Jeder ist für seine Sicherheit selber verantwortlich.
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Hallo Multi-kV
Dieser Gatetreiber hier ist extrem, den verwende ich auch:
http://www.ixysic.com/home/pdfs.nsf/www ... XD_630.pdf
Der macht extrem schnelle Flanken und ohne nennenswerte Last solltest du da auf 10ns kommen.
Dieser Gatetreiber hier ist extrem, den verwende ich auch:
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Der macht extrem schnelle Flanken und ohne nennenswerte Last solltest du da auf 10ns kommen.
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Krasse Teile Es war mir zwar bewusst, dass es schnelle und leistungsfähige Gatetreiber gibt (siehe oben), aber 30A Peak und einige wenige ns, das ist schon richtig extrem. Da ist wohl einiges passiert in den letzten Jahren. Da wird ganz sicher das Drumherum (Verkabelung) eher zum Problem als die Quelle selber
Gruss kilovolt
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
So schwer dürfte das gar nicht sein man muss halt dran denken. Direkt an der Endstufe einen 50R rein bauen (50R nicht 51R oder 47R xD) und die Koax Buchse möglichst nahe an die Endstufe ran. Wenn man es gut anstellt sollte das auf 1cm^2 machbar sein. Auf der anderen Seite dann halt auch abschließen mit 50R ich hab auf Oszi Seite ganz gute Erfahrungen mit BNC T Stücken und Abschlusswiederständen gemacht. (Vllt. nicht grade die billigen von reichelt nehmen die haben keinen gescheiten kontakt)kilovolt hat geschrieben: ↑Mo 25. Mai 2020, 07:48 Hingegen könnte die Anpassungen mit den Leitungen zum Problem werden, wie ferrum auch schon richtig erwähnt hat. Wenn man mit solchen Frequenzspektren arbeitet, dann muss schon einiges stimmen, damit man sauber messen kann. Ausserdem muss dann natürlich auch das Scope und die zugehörige Messleitung passen.
lg Flo
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
Vielen Dank Euch allen!
Da sind ja wirklich richtig krasse Teile dabei: 30A bei 3-4 ns ist deutlich mehr als ich erwartet hätte
Habe allerdings überhaupt noch keine Erfahrung mit solchen Frequenzen bzw. Schaltflanken.
Dachte auch an einen schnellen NAND-Schmittrigger, wie auch im Video von w2aew gezeigt - das würde mir völlig genügen.
Die angepeilte Leistung war auch eher aus der hohlen Hand geschüttelt - es darf auch weniger sein.
Ich brauche eigentlich nur einmalige Pulse, keine Dauerleistung oder Frequenz.
Von daher ist das mit den schneller Gatetreibern eine wirklich gute Idee
Da sind ja wirklich richtig krasse Teile dabei: 30A bei 3-4 ns ist deutlich mehr als ich erwartet hätte
Habe allerdings überhaupt noch keine Erfahrung mit solchen Frequenzen bzw. Schaltflanken.
Dachte auch an einen schnellen NAND-Schmittrigger, wie auch im Video von w2aew gezeigt - das würde mir völlig genügen.
Die angepeilte Leistung war auch eher aus der hohlen Hand geschüttelt - es darf auch weniger sein.
Ich brauche eigentlich nur einmalige Pulse, keine Dauerleistung oder Frequenz.
Von daher ist das mit den schneller Gatetreibern eine wirklich gute Idee
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
... fürs DIY kannst du dir mal im Datenblatt die Innenbeschaltung der Gate-Treiber anschauen - das sind dann wirklich nur ein paar Gatter und komplementäres MOSFET-Paar, was sich auch gut diskret selber aufbauen läßt!
Viktor
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Re: Diy Signalgenerator mit schnellen Schaltflanken
jup, 1 Schmittrigger gefolgt von dem Mosfetpaar - allerdings ohne jede Typenbezeichnung - ist halt nur ein grobes Blockdiagramm - aus gutem Grund
Finde das Teil auch nur bei mouser für gut 21 Eur, o.k. für die Leistung aber nicht gerade ein Schnäppchen. Ich glaube die Variante mit dem AC-Schmittrigger reicht mir erstmal -
könnte ja noch eine schnelle Verstärkerstufe dranhängen, aber dann werden die Flanken sicher wieder schlechter.
Habe gerade noch einen relativ schnellen Treiber mit max. 2A source/sink und unter 15ns Schaltflanken gefunden: FAN3100C
https://www.mouser.de/datasheet/2/308/F ... 804985.pdf
Finde das Teil auch nur bei mouser für gut 21 Eur, o.k. für die Leistung aber nicht gerade ein Schnäppchen. Ich glaube die Variante mit dem AC-Schmittrigger reicht mir erstmal -
könnte ja noch eine schnelle Verstärkerstufe dranhängen, aber dann werden die Flanken sicher wieder schlechter.
Habe gerade noch einen relativ schnellen Treiber mit max. 2A source/sink und unter 15ns Schaltflanken gefunden: FAN3100C
https://www.mouser.de/datasheet/2/308/F ... 804985.pdf