Welche Bedeutung haben die

Aus dem TI-Anwendungshinweis HF- und ZF-Verstärker mit Operationsverstärkern :

Schema: Breitband-HF-Verstärker

In der Quelle heißt es: "Der 39-pF-Kondensator bietet Spitzenwerte, um einen Hochfrequenzabfall zu kompensieren. Eine bessere IP3-Leistung kann jedoch erzielt werden, indem er entfernt wird und mit dem Abrollvorgang gelebt wird." Betrachten wir es einfach als aufgehört.

Welche Funktion haben die Widerstände zwischen den beiden Operationsverstärkerstufen? Die Wahl von lässt mich an Übertragungsleitungen denken, aber dieser Verstärker hat eine nutzbare Bandbreite von bis zu 300 MHz, sodass die Wellenlänge in der Größenordnung von 1 Meter liegt, deutlich mehr als der Abstand zwischen den Stufen (es handelt sich um eine Dual-). op-amp-Paket), so dass alle Reflexionen hier schnell genug wären, um vernachlässigbar zu sein. $50\Omega$

Zusätzlich werden der Eingang und der Ausgang jeweils mit Widerständen abgeschlossen. Hier ist es vernünftig anzunehmen, dass das angeschlossene Kabel lang genug ist, um als Übertragungsleitung betrachtet zu werden, und diese Widerstände bieten einen Abschluss für diese Leitung. Aber warum an beiden Enden beenden ? Unter der Annahme, dass andere Schaltkreise dasselbe tun (Ein- und Ausgang beenden), dient dies nicht dazu, die Spannung zu halbieren? Dies scheint für einen Verstärker eher kontraproduktiv zu sein; Was ist der Vorteil? $50\Omega$

operational-amplifier amplifier rf termination

— Phil Frost
quelle

Ich denke, es ist, Reflexionen zu minimieren / zu stoppen. Jede Diskontinuität von der charakteristischen Impedanz führt zu einer Reflexion, die Ihr Signal verzerrt, je nachdem, wie "schlecht" die Reflexion ist. Wenn Sie sie an beiden Enden hinzufügen, haben Sie an jedem Punkt eine konstante Impedanz von 50 Ohm (da die charakteristische Impedanz in der Mitte 50 beträgt) und somit keine Reflexionen. Das ist meine Vermutung hier, denn es scheint mir einen Sinn zu ergeben. Es ist auch der Grund, warum dies ein Kommentar und keine Antwort ist. Ich werde warten, bis die großen Jungs auftauchen lol

— efox29

Gemäß dem verknüpften Dokument "wird die Isolierung durch Verwendung von Zwischenstufen-Abschlusswiderständen erreicht." Aber genau das, was sie von dem isolieren, was mir nicht sofort klar ist.

— Das Photon

Ich habe diese App Note schon einmal gesehen. Wenn ich mich nicht irre, ist die Rauschzahl (12 dB pro Stufe) auch für diese Art von Anwendung kontraproduktiv, was mich dazu bringt, das zentrale Thema des Dokuments in Frage zu stellen.

— Mng

Antworten:

Ich denke, Sie verwechseln eine Antenne und eine Übertragungsleitung, wenn Sie eine Wellenlänge in der Größenordnung von 1 Meter erwähnen - die Übertragungsleitungsgleichung ist im Wesentlichen unabhängig von der Frequenz (und damit der Wellenlänge).

Sie denken zu Recht in Übertragungsleitungen. Die andere zu realisierende Sache ist, dass dieser Operationsverstärker ein Stromrückkopplungsverstärker ist (und nicht der "normale" Spannungsrückkopplungsverstärker).

{siehe http://en.wikipedia.org/wiki/Current-feedback_operational_amplifier }

Der 49,9-Ohm-Abschluss des ersten Operationsverstärkerausgangs setzt seine Ausgangsimpedanz auf 50 Ohm (nominal). Der zweite 49,9-Ohm-Widerstand beendet eine praktisch nicht resonante 50-Ohm-Übertragungsleitung und erzeugt einen flach abgestimmten Schaltkreis . Das Ergebnis dieser Beendigung ist, dass die Verstärkung der ersten Stufe um die Hälfte reduziert wird, was ziemlich seltsam aussieht, aber notwendig ist, um die flache Abstimmung der Stufe aufrechtzuerhalten.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zurück zum 39pf-Kondensator. Es verstärkt das Signal am Hochfrequenzende und kompensiert den Abfall der Verstärkung, passt jedoch nicht zum Abschluss, was zu einer gewissen Reflexion bei Hochfrequenz führt.

Die Schaltung ist so ausgelegt, dass sie direkt in ein Übertragungsleitungssystem eines 50-Ohm-Systems eingreift.

— JIm Dearden
quelle

Phils Bemerkung über die Wellenlänge scheint mir vollkommen gültig zu sein. Der Autor des verlinkten Artikels zeigt dieselbe Schaltung für einen 10,7-MHz-ZF-Verstärker für einen FM-Rundfunkempfänger. Die Idee, dass die Verbindung zwischen den beiden Operationsverstärkern im selben Gehäuse als Übertragungsleitung mit 10,7 MHz behandelt werden sollte, ist etwas weit hergeholt - und warum überhaupt 50 Ω?

— MikeJ-UK

@ MikeJ-UK Die Wellenlänge ist bei diesem Design nicht wichtig, da die Bandbreite des Operationsverstärkers die oberen nutzbaren Frequenzen begrenzt, was zu einer kurzen, nicht resonanten Übertragungsleitung führt (Abschlusslast dominant). Die erste Resonanz tritt bei einer Viertelwellenlänge auf. Der Konstrukteur der ursprünglichen Schaltung hat irgendwann beschlossen, alles auf 50 Ohm zu halten - wahrscheinlich, um das Testen von Schaltungen zu erleichtern. Abgesehen von der Leiterplattenkonstruktion mit 50-Ohm-Streifen gibt es keinen Grund, warum andere Werte nicht hätten verwendet werden können. Die 10,7-MHz-Schaltung zeigt dies, indem 332-Ohm-Widerstände verwendet werden, um die Impedanz des SAW-Filters anzupassen.

— JIm Dearden

Mein Punkt ist, dass wenn der Abstand zwischen Pin 1 und 5 nicht groß genug ist, um eine Berücksichtigung als Übertragungsleitung zu rechtfertigen.

— MikeJ-UK

@ MikeJ-UK Ich verstehe Ihren Standpunkt, aber ich beantworte nur die Frage. Ich stimme Ihnen zu, dass der Entwickler der Originalschaltung die beiden Operationsverstärker nicht als auf demselben Chip befindlich behandelt hat und einfach ein Anwendungsnotizdesign von der Stange für einen 50-Ohm-Verstärker genommen und zusammengesetzt hat. Ich vermute, dass es zu Testzwecken war. Es hat funktioniert, also sind sie glücklich. Es ist nicht meine Aufgabe, das Design zu optimieren. Es wäre interessant zu sehen, wie sich das vollständige Entfernen der Widerstände insgesamt auswirkt.

— JIm Dearden

Es ist flach, weil die Impedanz der Übertragungsleitung als reiner ohmscher Widerstand berechnet wird. [Z = (L / C) ^ 0,5] Es gibt keine (in erster Näherung) Formel, die frequenzabhängig ist. Bei höheren Frequenzen beginnen kleine parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten in der Schaltung und dielektrische Verluste in der Leitung zu dominieren und die Verstärkung fällt ab. Informationen darüber, warum eine Terminierung erforderlich ist, finden Sie unter allaboutcircuits.com/vol_2/chpt_14/5.html. In einer kurzen Übertragungsleitung dominiert der Abschlusswiderstand.

— JIm Dearden

Meine Vermutung ist , dass die Schaltung nicht davon ausgehen , dass die Operationsverstärker im gleichen Paket sind (trotz der Pin-Nummern) und nicht davon ausgehen , dass Leiterbahnen 50Ω sind. Das Datenblatt sagt: -

Eine 50-Ω-Umgebung ist an Bord nicht erforderlich, und tatsächlich verbessert eine Umgebung mit höherer Impedanz die Verzerrung, wie in den Diagrammen Verzerrung gegen Last gezeigt. Bei einer charakteristischen Leiterplattenspurimpedanz basierend auf Leiterplattenmaterial und Leiterbahnabmessungen wird ein passender Vorwiderstand in die Leiterbahn vom Ausgang des THS320x sowie ein Abschluss-Shunt-Widerstand am Eingang des Zielgeräts verwendet.

— MikeJ-UK
quelle

Ich würde mich immer noch fragen, warum an beiden Enden ein Widerstand benötigt wird. Nach meinem Verständnis muss es nur an beiden Enden sein (und wird es auch tun), um Reflexionen und stehende Wellen zu eliminieren. Warum also beides?

— Phil Frost