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eigenbau:photodiode:photodiodenverstaerker_20_mhz:start [2019/02/18 21:41] – [Schaltungsprinzip] kmkeigenbau:photodiode:photodiodenverstaerker_20_mhz:start [2025/04/15 01:43] (current) – [Gehäuse] Mechanik-Daten des Gehäuses kmk
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 ==== Ziel ==== ==== Ziel ====
   * AC-Bandbreite 10 kHz bis 30 MHz.     * AC-Bandbreite 10 kHz bis 30 MHz.  
-  * Ein wenig empfindlicher Ausgang für den niedrigen Frequenzbereich bis 10 kHz+  * Ein Ausgang mit einstellbarer Verstärkung für den niedrigen Frequenzbereich bis 10 kHz
   * Möglichst wenig Rauschen   * Möglichst wenig Rauschen
  
 ==== Anwender ==== ==== Anwender ====
-  * Das Magnesium-Experiment, bei den Pound-Drever-Regelungen. +  * Mg, ATLAS, QPORT, KRb, SLOMO, ...
 ==== Schaltungsprinzip ==== ==== Schaltungsprinzip ====
 Die erste Verstärkerstufe ist ein Transimpedanzverstärker, den Strom der Photodiode in eine Spannung umsetzt. Der Pegel des AC-Anteils dieses Signals wird über zwei Verstärkungsstufen um nominell zwei Größenordnungen erhöht. Der DC-Anteil wird getrennt mit einem langsamen Opamp verstärkt. Die erste Verstärkerstufe ist ein Transimpedanzverstärker, den Strom der Photodiode in eine Spannung umsetzt. Der Pegel des AC-Anteils dieses Signals wird über zwei Verstärkungsstufen um nominell zwei Größenordnungen erhöht. Der DC-Anteil wird getrennt mit einem langsamen Opamp verstärkt.
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 Die Operationsverstärker benötigen eine zur Masse symmetrische Versorgung. Diese Spannungen können alternativ direkt von außen zur Verfügung gestellt, oder sie werden aus einer einzelnen, mehr als doppelt so großen Spannung erzeugt. Zwischen den beiden Methoden kann mit einem Jumper entschieden werden. Die Operationsverstärker benötigen eine zur Masse symmetrische Versorgung. Diese Spannungen können alternativ direkt von außen zur Verfügung gestellt, oder sie werden aus einer einzelnen, mehr als doppelt so großen Spannung erzeugt. Zwischen den beiden Methoden kann mit einem Jumper entschieden werden.
  
-Eine Versorgung aus einer Spannung hat den Vorteil, dass man mit einem Steckernetzteil eauskommt. Ein langsamer Operationsverstärker erzeugt dann das Mittenpotential. Das Potential des Netzteils wird so verschoben, dass das Mittenpotential symmetrisch zur Schirmung der Ausgangsbuchse liegt. Damit das klappt, muss der Photodiodenverstärker das Steckernetzteil exklusiv für sich haben. Es ist also nicht möglich, mehrere Verstärker mit einem Steckernetzteil zu betreiben, auch wenn das von der Menge des benötigten Stroms locker hinkommen würde. Diese Beschränkung gilt nicht für die Versorgung mit zwei getrennten Spannungn.+Eine Versorgung aus einer Spannung hat den Vorteil, dass man mit einem Steckernetzteil eauskommt. Ein langsamer Operationsverstärker erzeugt dann das Mittenpotential. Das Potential des Netzteils wird so verschoben, dass das Mittenpotential symmetrisch zur Schirmung der Ausgangsbuchse liegt. Damit das klappt, muss der Photodiodenverstärker das Steckernetzteil exklusiv für sich haben. Es ist also nicht möglich, mehrere Verstärker mit einem Steckernetzteil zu betreiben, auch wenn das von der Menge des benötigten Stroms locker hinkommen würde. Diese Beschränkung gilt nicht für die Versorgung mit zwei getrennten Spannungen.
 ==== Schaltplan ==== ==== Schaltplan ====
   * Die Source des Schaltplans ist auf der [[eigenbau:src:sourcen#photodiodenverstaerker_pd-ac|Download-Seite des Wiki]] abgelegt.   * Die Source des Schaltplans ist auf der [[eigenbau:src:sourcen#photodiodenverstaerker_pd-ac|Download-Seite des Wiki]] abgelegt.
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 [{{eigenbau:pd-ac:v3:pd-ac_layout.png?200|Layout, Version 3}}] [{{eigenbau:pd-ac:v3:pd-ac_layout.png?200|Layout, Version 3}}]
 ==== Gehäuse ==== ==== Gehäuse ====
-    * Typ: Hammond 1590LLBBK, Außenmaß 50x50x26 mm. [[http://www.hammondmfg.com/pdf/1590LLB.pdf|Datenblatt]]+    * Typ:  {{ :bauteil:datenblaetter:1590llb.pdf |Hammond 1590LLBBK}}, Außenmaß 50x50x26 mm. 
 +    * {{ :eigenbau:photodiode:pd-ac:gehaeuse_deckel_pd-ac.pdf |Zeichnung für die Bearbeitung des Deckels}} 
 +    * {{ :eigenbau:photodiode:pd-ac:gehaeuse_kiste_pd-ac.pdf |Zeichnung für die Bearbeitung der Kiste}} 
 +    * {{ :eigenbau:photodiode:pd-ac:gehaeuse_pd-ac.stp |STEP-Datei des Gehäuses}} 
 +    * {{ :eigenbau:photodiode:pd-ac:gehaeuse_pd-ac.dwb |VariCAD-Datei des Gehäuses}}
 <note important>Die schwarze Farbe der Schrauben des schwarzen Gehäuses sind nicht leitend. Für gute Schirmung sollte man die Schrauben der unlackierten Variante 1590LLB verwenden.</note> <note important>Die schwarze Farbe der Schrauben des schwarzen Gehäuses sind nicht leitend. Für gute Schirmung sollte man die Schrauben der unlackierten Variante 1590LLB verwenden.</note>
 +
 ==== Bilder ==== ==== Bilder ====
 /* {{eigenbau:pd-ac:v1:pd-ac_auf_breadboard.jpg?400|}} */ /* {{eigenbau:pd-ac:v1:pd-ac_auf_breadboard.jpg?400|}} */
Line 173: Line 177:
   - Eine Version mit möglichst scharfem Bandpass im KHz-Bereich   - Eine Version mit möglichst scharfem Bandpass im KHz-Bereich
   - Eine Version mit möglichst scharfer Bandsperre -- eventuell als alternative Bestückung zur Bandpass-Version.   - Eine Version mit möglichst scharfer Bandsperre -- eventuell als alternative Bestückung zur Bandpass-Version.
 +  - Eine Version mit von außen erreichbarem Verstärkungsknopf
 ==== Meckerliste ==== ==== Meckerliste ====
 Dinge, die verbessert werden könnten.\\ Dinge, die verbessert werden könnten.\\
Line 189: Line 194:
   - Beim Gehäuse sollte die Aussparung für die Steckverbinder etwa einen Millimeter tiefer ausfallen   - Beim Gehäuse sollte die Aussparung für die Steckverbinder etwa einen Millimeter tiefer ausfallen
   - :OK: Die seitlichen Einpressmuttern sollten tiefer gelegt werden.   - :OK: Die seitlichen Einpressmuttern sollten tiefer gelegt werden.
 +  - Pinout des positiven Spannungsregler U5 sollte gedreht werden auf Out-Gnd-In
 +  - Bei Versorgung mit einer Spannung erreicht der negative Regler nicht seine Zielspannung -- -6.6 V statt -5.0 V 
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 [[eigenbau:aenderungen:done pd-ac|Archiv der Änderungnen]] [[eigenbau:aenderungen:done pd-ac|Archiv der Änderungnen]]
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