Hallo erstmal an alle in diesem tollen Forum. Hab schon die Suche bemüht aber nichts gefunden, darum hier mein Problem.

Grob worum es geht:
Es soll die Höhe eines Pulses FWHM 1ns bestimmt werden, damit ein Analogeingang sie aufnehmen kann.

Erstmal mein Hintergrund:
Ich studiere Mechatronik auf Diplom im Hauptstudium und habe mich stark nach E-Technik ausgerichtet. Allg. Schaltungsdesign ist für mich kein Problem, in HF-Problemen bin ich jedoch ein Neuling.

Worum es genau geht:
Erstmal, das ist kein Hobbyteil, sondern für ein mit dem Studium zusammenhängendes Projekt.
Die Pulse: Von einer Photodiode kommen die Pulse mit Wiederholfrequenz 200kHz. Die Pulse sind 200 - 1000mV hoch. Anstieg der Pulse ist maximal ca. 1500V/µs. Die Pulshöhe wechselt nicht sprunghaft sondern ist in einem bestimmten Zustand auf einige mV stabil. Die FWHM-Breite der Pulse ist 1ns.
Was damit gemacht werden soll: Die Pulshöhe soll von einem A/D-Wandler digitalisiert werden um den jeweiligen Zustand zu bestimmen. Da die Höhe nicht sprunghaft wechselt, soll am besten eine konstante Spannung in Pulshöhe (oder in einer zur Pulshöhe relativen Höhe) erzeugt werden, die auf Änderungen auch träge reagieren darf.

Was ich bis jetzt gemacht habe:
HF-Naiv wie ich war, hab ich mir einfach ein paar verfügbare OpAmps geschnappt, die schon relativ schnell sind (AD8055) und ne Schottky-Diode (BAT41) und einfach den altbekannten Peakstretcher gebaut (siehe Bild). Das ganze einfach in THT und auf ner Lochrasterplatine.
So, was sieht man am Ausgang? Natürlich nix. Nach dem 10pF Kondensator hat man zwar nen gestretchten Puls von etwa 15ns aber nurnoch 20mV. Den Rest haben parasitäre Kapazitäten gefressen. Bis zum 2. OpAmp ist das dann auf ein paar mV Rauschen geglättet, der dann daraus einfach mehr mV Rauschen macht.

So um nicht gleich alles zu erschlagen erstmal ein paar Fragen:
Komm ich bei so kurzen Pulsen überhaupt mit THT weiter (evtl. Manhattenbauweise?) und ich nehm mal an statt ner Lochrasterplatine wenigstens ne PCB mit Massefläche, oder?
Wenn SMD, was soll ich nehmen? Reicht SOIC oder doch QFP (dann kein Kaffee beim Löten :D) oder muss BGA ran(bitte nicht, würde gern selbst löten)?
Wie schaut es aus mit meinem Schaltungdesign? Ist das Ok so?
Brauch ich ne Tunneldiode und ECL-Amps, oder reichen diese Bauteile (die momentanen sind für mich leicht verfügbar)?
Habt ihr einen ganz anderen Ansatz für mich oder gar ne Lösung?

Da das so bis jetzt das Signal natürlich nicht lange streched, würde ich das gleiche mit größerem Kond. nochmal kaskadiert dahintersetzten, aber jetzt soll erstmal Stufe 1 funktionieren.

Erstmal vielen Dank fürs Lesen und falls ihr nen helfenden Beitrag habt, nochmal ganz herzlichen Dank.

So wird das nix.

Die erste Stufe musst Du als diskrete S&H-Schaltung realisieren; und diese reicht das Zwischenergebnis auf eine S&H mit "richtigen" Haltezeiten, um sie für den A/D-Wandler aufzubereiten.

Problem dabei: Die Synchronisation der S&H-Geschichte. Hast Du nur die Pulse oder gibt es Triggersignale für die Pulsquelle, mit denen die S&H kurz vor dem Puls (so kurz wie möglich) scharf gemacht werden kann? Falls nicht, wird es "etwas" komplizierter.

edit:
Ich hatte den Text nur überflogen und sehe jetzt erst, dass die Pulsfrequenz konstant ist. Dann geht es u.U. einfacher.

Gruß,
Ltof

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Ltof am 28 Jan 2011 18:18 ]

Hi. Danke für die schnelle Antwort erstmal. Ich hätte ein TTL Signal. Das steuert einen AOM und geht 60ns vor jedem Puls von high auf low für 4µs.
Was meinst du mit "diskreter" S&H?

Ich erwarte übrigens hier keine schnelle Lösung und morgen bau ich das zam. Das ist ein langandauerndes Projekt und ich bin gerade seit 2 Wochen dabei mich in das Thema HF einzuarbeiten. Will nur darauf achten nicht komplett auf den Holzweg zu gelangen und durch Tipps von euch evtl. frustrierende Fehler verhindern. Erfahrung bekoimmt man eben indem man sie sammelt.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: SinisterSign am 28 Jan 2011 18:42 ]

Hm kann grade meinen Post nicht editieren. Also Entschuldigung für Doppelpost.

Wollte nur sagen, auf die idee einen Hittite HMC660LC4B für 275$ oder ähnliches zu nehmen bin ich auch schon gekommen, aber ich hätte gerne etwas preiswerteres

Über die absolute Genauigkeit hast Du nichts geschrieben.

Wenn Du mit Nichtlinearitäten und Temperaturverhalten leben kannst, brauchst Du nur einen schnellen Transistor als Emitterfolger, der den Kondensator auflädt. Der Kondensator lädt sich nach einigen Pulsen näherungsweise auf einen Spitzenwert auf. Entladen wird der hochohmig, damit der Wert einige Zyklen erhalten bleibt. Die Nulllinie ist dann irgendwo. Die lässt sich über eine ähnlich aufgebaute Stufe finden, die nicht den Spitzwert, sondern einen Mittelwert darstellt. Beide Werte lassen sich nach Spannungsfolgern analog oder digital weiterverarbeiten. Die Transistoren sollten thermisch gekoppelt sein oder am besten gleich einen Doppeltransistor nehmen. Keine Ahnung, ob es geeignete Doppeltransistoren gibt.

Experimentiere am besten zunächst mit einer Simulation. Die wird sich zwar nicht mehr wirklich realitätsnah verhalten, aber für eine Näherung ist das hilfreich.

Gruß,
Ltof

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(Hanlon’s Razor)

Du möchtest erkennen, ob Impulse vorhanden sind und welche Höhe sie haben.

Die Höhe ändert sich nur langsam. Es würde also ausreichen, wenn Du die Durchschnittshöhe von z.B. 100 Impulsen ermittelst.
Dann wird es relativ einfach. Als Verstärker nimmst Du MMICs. Typen um 1 GHz sind relativ einfach beschaffbar und auch vom Taschengeld bezahlbar.
http://en.wikipedia.org/wiki/Monoli.....rcuit
Wir erinnern uns an den einfachen AM-Demodulator.
Es gibt ein älteres Tool von Agilent, AppCad:
http://www.hp.woodshot.com/
Damit kannst Du recht gut von der HF auf die demodulierte Spannung schließen. man muß nur die Parameter der verwendeten Diode kennen...
Ab da sollte die Auswertung einfach sein.
Auch ist der MMIC nicht wirklich nötig. Vorteil ist aber seine Verstärkung und seine definierte Ausgangsimpedanz von üblicherweise 50 Ohm.
Ebenfalls ein nettes Programm für HF ist RFSim99:
Es sind nur ganz wenige Beispieltransistoren vorhanden, eventuell sogar nur einer. RFSim99 möchte mit S-Parametern gefüttert werden. Das sind dann die HF-Transistoren oder was auch immer. Du bekommst diese Dateien von den Herstellern, die HF-Bauteile herstellen. In manchen Fällen muß man sie aus dem Datenblatt abtippen. Großer Vorteil des Programms, Eingangswiderstand und Ausgangswiderstand eines Verstärkers dürfen unterschiedlich sein. Auch wird ein Tool bereitgestellt, was Anpassungen vornimmt. Damit Du brauchbar mit dem Programm arbeiten kannst, sollten Dir Smith-Diagramme nicht fremd sein.

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

Danke erstmal für die Antworten, werde mich in den nächsten Tagen erstmal in HF-Layout einarbeiten und mir ein Simulationsprogramm
besorgen. Ich melde mich dann wieder wenn Schwierigkeiten auftreten


@dl2jas:
Ja, ein Zwischenwert aus 100 Pulsen oder ähnlichem würde genügen. Mit Smith-Diagrammen habe ich schon gearbeitet, jedoch nur an sehr einfachen Beispielen.

@Ltof:
Der Absolute Wert der Spitzen interessiert. Wenn einige mv Offset auftreten, ist das jedoch nicht tragisch. Aber es sollte nicht um 100mV versetzt sein. Ist der erste Zustand bestimmt, kann dann auch allein über die Änderung auf den Zustand geschlossen werden.