Bisher hatte ich nach QSDs (Quadratur Sample Detector) nicht invertierende OPV-Schaltungen zur Verstärkung der I/Q-Basisbandsignale verwendet. Die Nutzung von OPVs als einfache Differenzverstärker ist da auch nicht viel besser, weil der nicht invertierende Eingang hochohmig ist und der invertierende dann dazu im Vergleich ziemlich niederohmig ist. Deshalb jetzt die Idee Instrumenten Verstärkerschaltungen zu verwenden. Bin da auf die INA-Schaltung mit nur zwei OPVs statt den sonst üblichen drei gestoßen und das wie im angehängten Schaltplan realisiert. Das funktioniert auch mit niedrigen Pegeln sehr gut, aber aus irgendwelchen Gründen ist die DC-Ausgangsspannung ohne Eingangssignal für den QSD nicht die halbe Betriebsspannung der OPVs, sondern um etwa 1…2 Volt verschoben. So erreicht man bei nur 3,3V massebezogener Betriebsspannung keine unverzerrten max. 2Vpp für die verstärkten I/Q-Signale, die aber für einen ausreichenden Dynamikbereich notwendig oder wünschenswert wären. Das Problem scheint auch sehr exemplarabhängig der verwendeten TS974 zu sein. Was könnte das Problem verursachen und wie könnte man das ohne wesentlichen Aufwand beseitigen? Danke für Antworten und Ideen.
Angehängte Dateien:
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QSD-INA.png
5 KB
Der TS974 hat keine Rail-to-Rail-Eingänge und sehr asymmetrische Ausgänge. Probier mal OPA4323 oder TLV9064. Was für Spannungen und Frequenzen benutzt du überhaupt?
Clemens, die Ausgangsspannung des QSD liegen im Bereich von ca. 0,5uV bis ca. 1mV und die obere Basebandfrequenz sollte mindestens um die 50kHz liegen. Die Belastungsimpedanz der verstärkten I/Q-Signale liegt so um die 100kOhm. Deshalb denke ich, dass dies die Ausgangsstufen des TS974 problemlos treiben können sollten. Die OPA4323 muss ich mir mal genauer ansehen. den TLV9064 hatte ich selber schon mal versucht, rauscht aber viel zu sehr. Danke für deine Gedanken.
Hab dann mal etwas mehr getestet und gemessen. Zunächst den OPA4323 verwendet, der zwar das Problem etwas gemindert hat, aber gegenüber dem TS974 doch deutlich mehr rauscht. Meine Messungen und Überlegungen haben dann ergeben, dass das Problem durch die Offsetspannungen der OPV in Verbindung mit der hohen Verstärkung verursacht wird. Abhilfe bringt dann die DC-Entkopplung mit Hilfe eines 10uF Kondensators in Reihe mit den verstärkungsbestimmenden 150Ohm Widerständen. Übrig bleibt dann die DC-Verstärkung, die durch die Widerstandskombinationen 47k/10k bestimmt wird. Eine weitere Verbesserung ergibt sich dann, wenn man beide Widerstände gleich groß macht, also z.B. die 10k jeweils auf 47k vergrößert. Jetzt beträgt die Abweichung der Ausgangsspannungen vom Mittelwert der 3,3V nur noch ein paar mV und nicht mehr 1V und mehr. Damit kann ich jetzt leben und hab eine brauchbare Schaltung.
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