DHPVA 100/200 MHz Weitband-Spannungsverstärker

Wählen Sie das Modell nach der höchsten Signalfrequenz und der kürzesten Flankenzeit aus, die bei der Messung erhalten bleiben müssen. Der DHPVA-101 bietet 100 MHz volle Bandbreite bei einer Anstiegs-/Abfallzeit von 3,5 ns, während sein reduzierter Modus 10 MHz und 35 ns bereitstellt. Der DHPVA-201 erweitert diese Werte auf 200 MHz und 1,8 ns; sein reduzierter 20-MHz-Modus liefert eine Ansprechzeit von 18 ns. Beide Modelle haben ansonsten denselben Verstärkungsbereich, dasselbe Eingangsrauschen, dieselbe Drift, denselben 50-Ω-Signalpfad und dieselbe Steuerungsanordnung. Die 200-MHz-Version ist daher die richtige Wahl, wenn die zusätzliche Bandbreite benötigt wird, während das 100-MHz-Modell für Systeme geeignet ist, deren nutzbares Spektrum unterhalb dieser Grenze bleibt.

Wählen Sie die niedrigste Verstärkung, die eine ausreichende Auflösung des Digitalisierers oder Oszilloskops liefert, und halten Sie den Verstärkerausgang dabei unter seinem linearen Bereich von 2 Vpp. Die verfügbaren Einstellungen 10, 20, 30, 40, 50 und 60 dB entsprechen Spannungsverstärkungen von etwa ×3,16, ×10, ×31,6, ×100, ×316 und ×1.000. Ein Eingangssignal von 10 mVpp ergibt bei 40 dB zum Beispiel etwa 1 Vpp, während 50 dB auf ungefähr 3,16 Vpp führen würden und damit den linearen Bereich überschreiten. Der nutzbare Bereich des Eingangssignals liegt bei etwa 100 µV bis 300 mV und reicht bei Mittelwertbildung bis in Richtung 10 µV. Die tatsächlich erreichbare Auflösung am unteren Ende hängt außerdem von der Messbandbreite, der Quellimpedanz und dem erforderlichen Signal-Rausch-Verhältnis ab.

Verstärkungsunabhängige Bandbreite bedeutet, dass eine Änderung der Empfindlichkeit nicht die sonst übliche starke Veränderung der Flankensteilheit oder des Frequenzgangs verursacht. Bandbreite und Anstiegs-/Abfallzeit bleiben über alle sechs Verstärkungsstufen innerhalb einer maximalen Abweichung von ±10 %, sodass sich Messungen bei unterschiedlichen Verstärkungen direkter vergleichen lassen. Bei voller Bandbreite betragen die nominalen Anstiegs-/Abfallzeiten 3,5 ns für den DHPVA-101 und 1,8 ns für den DHPVA-201. In den reduzierten Modi ändern sich diese Werte auf 35 ns bzw. 18 ns; zudem kommt eine annähernde Bessel-Charakteristik zum Einsatz. So kann der Ingenieur bei schnellen Transienten die volle Geschwindigkeit beibehalten oder die Bandbreite gezielt begrenzen, wenn ein geringeres integriertes Breitbandrauschen wichtiger ist.

Verwenden Sie DC-Kopplung, wenn der absolute Signalpegel, langsame Veränderungen oder Frequenzen unterhalb von 10 Hz gemessen werden müssen. AC-Kopplung führt eine untere Grenzfrequenz von 10 Hz ein und eignet sich daher, wenn eine Gleichstromkomponente oder eine langsame Bewegung der Basislinie sonst den Ausgangsbereich beanspruchen würde. Im DC-Modus lässt sich der Eingangsoffset über den Frontregler oder eine externe Spannung im Bereich von −10 mV bis +10 mV einstellen. Der externe Steuerbereich von ±10 V entspricht dabei einer eingangsbezogenen Offseteinstellung von ±10 mV, während die Drift der Eingangsspannung 0,3 µV/°C beträgt. Die Wahl der Kopplung sollte daher davon abhängen, ob Informationen über die Basislinie benötigt werden und wie viel Offset innerhalb der gewählten Verstärkung und des verfügbaren Ausgangsbereichs tolerierbar ist.

Ja, fünf optisch isolierte Digitaleingänge ermöglichen die Fernsteuerung von Verstärkung, Kopplung und Bandbreite mit TTL/CMOS-kompatiblen Pegeln. Logic Low ist von −0,8 bis +0,8 V definiert, Logic High wird von +1,8 bis +12 V akzeptiert. Die Verstärkung wird über die Pins 10 bis 12 codiert, die AC/DC-Kopplung nutzt Pin 13 und der Bandbreitenmodus Pin 14; die angegebene Umschaltzeit für die Verstärkung beträgt 5 ms. Die Remote-Bits werden per logischem ODER mit den lokalen Schaltern verknüpft, daher muss das jeweilige lokale Bedienelement zunächst in die erforderliche fernsteuerungskompatible Position gebracht werden. Auch ein Mischbetrieb ist möglich, sodass die Verstärkung lokal eingestellt bleibt, während Bandbreite oder Kopplung vom Testsystem gesteuert werden.

Haupt-Eingang und -Ausgang sind beide für eine 50-Ω-Umgebung ausgelegt und mit BNC-Buchsen ausgestattet. Ein 50-Ω-HF-Kabel und ein 50-Ω-Abschluss am Empfänger sollten verwendet werden, wenn die spezifizierte Bandbreite, Pulsantwort und Rückflussdämpfung erreicht werden sollen. Bei 100 MHz weist der DHPVA-101 am Ein- und Ausgang Rückflussdämpfungen von −31 dB bzw. −35 dB auf; bei 200 MHz liegen die Werte des DHPVA-201 bei −22 dB bzw. −30 dB. Auch der separate Monitorausgang hat eine Quellimpedanz von 50 Ω, ist jedoch für die Ansteuerung einer Last von mindestens 1 MΩ ausgelegt. Würde dieser Monitoranschluss mit 50 Ω abgeschlossen, würde dies die verfügbare Spannung verringern und nicht dem vorgesehenen Betriebszustand entsprechen.

Der Verstärker benötigt eine geregelte Versorgung mit ±15 V über seinen dreipoligen Strom­versorgungsanschluss. Der typische Versorgungsstrom beträgt ±120 mA, der Maximalwert liegt jedoch je nach Betriebsbedingungen bei ±400 mA. Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich reicht von 0 °C bis +50 °C, die Lagertemperatur von −40 °C bis +85 °C. Einer oder beide Kühlkörper dürfen nur dann entfernt werden, wenn das Gehäuse oder Rack über einen alternativen thermischen Pfad von unter 2 K/W durch geeigneten Metall-auf-Metall-Kontakt verfügt. Bei einem integrierten System sollte der Entwickler daher vor Änderungen an der Standard-Kühlkörperanordnung ausreichende Versorgungsreserve, Zugang zu den Anschlüssen, Luftstrom und einen definierten wärmeleitenden Kühlpfad vorsehen.