Problem mit OP: 30MHz, 20Vpp erzeugen

[Georg Acher]

Rafael Deliano <Rafael_Deliano@t-online.de> writes:
<FETs>

Nach Lilienfeld , Heil googlen: Patente von 1928 bzw. 1933.
"Erfinden" & patentieren ist einfach, machen und kommerziell machen
schwieriger.

Stimmt, die Antigravitation wurde auch gerade patentiert... Ich hatte es aber
schon so gemeint, dass die ersten *funktionsfähigen* FETs von Shokley kamen.
Wenn die nämlich vor den bipolaren schon da gewesen wären, gäbe es den
npn/pnp-Kram heute wahrscheinlich gar nicht ;-)

--
Georg Acher, acher@in.tum.de
http://www.lrr.in.tum.de/~acher
"Oh no, not again !" The bowl of petunias

 

[Winfried Salomon]

Hallo Ilka,

Von 50kHz ... 30MHz koennte vielleicht ein Trafo oder Balun funktionieren.
Es waere vielleicht leichter, eine kleinere Spannung mit mehr Strom (oder
gar mehrere Verstaerker) zu erzeugen und danach per Trafo umzuwandeln.


Das mit dem Trafo habe ich auch schon probiert, bekomme aber offenbar
Probleme mit der Belastung des OP bei hohen Frequenzen.
Testweise habe ich mal einen 1:2 Übertrager (50kHz ... 250MHz) von
Minicircuits hinter den AD811 geschaltet und in sekundärseitig über
18k auf Masse gelegt. Seltsamerweise bekommt der OP trotzdem bei hohen
Frequenzen Probleme, obwohl der Spannungshub nun ja viel geringer ist.
Das schnall ich noch nicht so ganz, habe im Moment jedoch leider auch
keine Gelegenheit, das näher zu untersuchen.

Du hast das mit dem Trafo also schon probiert, der scheint dann wohl
Leistungsanpassung zu benötigen. Da würde ich z.B. 250 Ohm in Reihe zum
OP-Ausgang legen in die Primärwicklung, auf der Sekundärseite dann das
mit ü**2 transformierte R vom Buffereingang gegen Masse legen. Wenn das
klappt, könnte es mit einem Trafo ü=4 gehen.

Dazu habe ich einen Current
Feedback OP vom Typ AD811 als invertierenden Verstärker (Au 5)
beschaltet. Die Versorgungsspannug des OP beträgt +/- 11V. Der Ausgang
des OP geht in der eigentlichen Schaltung auf den hochohmigen Eingang
eines Buffers, wurde jedoch zum Testen im Leerlauf betrieben bzw. Ăźber
18k nach Masse geschaltet.

Interessehalber habe ich jetzt mal 3 Varianten eines linearen
Großsignal-Verstärkers v=5 gegengekoppelt mit Einzeltransistoren 2N2219
und 2N2907 mit Pspice simuliert. Zwar sind die Transistormodelle sowieso
unrealistisch, aber in der Simulation kann ich damit Deine Forderungen
erfüllen, nur die Versorgung von 30 V habe ich noch nicht versucht
weiter zu reduzieren.

Variante 1 hat eine hohe Kleinsignalbandbreite
von ca. 130 MHz, jedoch Großsignalbandbreite ist nicht größer als 10
MHz, unbrauchbar.

Dann habe ich in Variante 2 einen Stromspiegel verwendet, reduziert
Kleinsignalbandbreite auf ca. 20 MHz, reduziert aber sehr deutlich
Nichtlinearitäten, Großsignalbandbreite wesentlich höher zwar, aber
unbrauchbar.

Variante 3 wurde um Kaskode erweitert, sind dann schon 4 Transistoren,
Kleinsignalbandbreite 106 MHz, Großsignalbandbreite bei 20 Vss über 30
MHz, hab ich nicht ermittelt, _das_ sieht sehr gut aus.

Zumindest in der Simulation kann man die Current Feedback OPs
übertreffen, Nachteil hier sind die 30 V Versorgung, 22 V in Deinem Fall
halte ich bei dieser Schaltung für unrealistisch. Der Ruhestrom ist sehr
hoch, die Stromspiegel sollten sicher thermisch gekoppelt sein, alle
Transistoren werden sicher gekühlt werden müssen.

Den Ausgang habe ich hier immer leerlaufend betrachtet, die 8 pF Last
vom Buffer wirken sich bei Variante 3 noch nicht deutlich aus, hab aber
50 Ohm davorgesetzt. Von der Simulation zur funktionsfähigen Schaltung
ist zwar noch ein weiter Weg, aber bei Interesse habe ich das Modell hier.

Wenn ich mir die kaum noch überschaubaren Reaktionen hier so ansehe,
eine so gerne verwendete Hauruck-Lösung (Application Note) wird hier
wohl nicht möglich sein.

mfg. Winfried

 

[Helmut Schellong]

Georg Acher wrote:

Rafael Deliano <Rafael_Deliano@t-online.de> writes:
FETs

Nach Lilienfeld , Heil googlen: Patente von 1928 bzw. 1933.
"Erfinden" & patentieren ist einfach, machen und kommerziell machen
schwieriger.


Stimmt, die Antigravitation wurde auch gerade patentiert... Ich hatte es aber
schon so gemeint, dass die ersten *funktionsfähigen* FETs von Shokley kamen.
Wenn die nämlich vor den bipolaren schon da gewesen wären, gäbe es den
npn/pnp-Kram heute wahrscheinlich gar nicht ;-)

Komische Argumentation.

Forscher sind Forscher.

Ein Deutscher hat doch einen Nobelpreis erhalten, 'nur' weil er
in einer bestimmten Halbleiteranordnung einen immer gleichen Widerstand
nachwies.

Ein Herr Goebel hatte doch 20-30 Jahre vor Edison die Glühfadenlampe
erfunden. Er hat keine Massenproduktion aufgebaut - na und.

Der FET wurde in den 1920ern von deutschen Forschern erfunden und
anhand mehrerer funktionierender Laboraufbauten bewiesen
und auch deshalb patentiert.

Man kann doch nicht erwarten, daß der Forscher selbst jeweils
50 Mio oder so besitzt und damit ein Massenproduzent wird.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong var@schellong.biz
www.schellong.de www.schellong.com www.schellong.biz
http://www.schellong.de/c.htm

 

[MaWin]

"Helmut Schellong" <rip@schellong.biz> schrieb im Newsbeitrag
news:dl5s7l$bb7$03$1@news.t-online.com...

Ein Deutscher hat doch einen Nobelpreis erhalten, 'nur' weil er
in einer bestimmten Halbleiteranordnung einen immer gleichen Widerstand
nachwies.
Ein Herr Goebel hatte doch 20-30 Jahre vor Edison die Glühfadenlampe
erfunden. Er hat keine Massenproduktion aufgebaut - na und.
Der FET wurde in den 1920ern von deutschen Forschern erfunden und
anhand mehrerer funktionierender Laboraufbauten bewiesen
und auch deshalb patentiert.

Jedes Land hat 'seinen' Erfinder der Gluehlampe, des Radios,
des Autos, ....
das gebietet schon der falsche Nationalstolz und die Leere,
die sonst in den Schulbuechern auftauchen wuerde.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rafael Deliano]

Forscher sind Forscher.
Ein Deutscher hat doch einen Nobelpreis erhalten,

Für Nobelpreis braucht Forscher kein Patent.
Patent zielt auf folgende wirtschaftliche Verwertung ab.
Wenn diese nicht möglich oder angestrebt ist, ist das Patent
nur dazu gut dem der produzieren will und kann Knüppel zwischen
die Beine zu verwerfen, also eines der heutzutage bestens bekannten
Verhinderungspatente.

MfG JRD

 

[Winfried Salomon]

Winfried Salomon wrote:

[....]

Variante 1 hat eine hohe Kleinsignalbandbreite
von ca. 130 MHz, jedoch Großsignalbandbreite ist nicht größer als 10
MHz, unbrauchbar.

Dann habe ich in Variante 2 einen Stromspiegel verwendet, reduziert
Kleinsignalbandbreite auf ca. 20 MHz, reduziert aber sehr deutlich
Nichtlinearitäten, Großsignalbandbreite wesentlich höher zwar, aber
unbrauchbar.

Variante 3 wurde um Kaskode erweitert, sind dann schon 4 Transistoren,
Kleinsignalbandbreite 106 MHz, Großsignalbandbreite bei 20 Vss über 30
MHz, hab ich nicht ermittelt, _das_ sieht sehr gut aus.

Variante 3 hab ich mal weiter untersucht, Slew Rate 3100 v/uS, bei 100
MHz sind noch knapp 10 Vss erreichbar, Großsignalbandbreite bei 20 Vss
etwa 50 MHz, dann fangen die Ströme im Stromspiegel an, optisch sichtbar
zu verzerren, also starker Anstieg des Klirrens, jedoch am Ausgang noch
_nicht_ optisch sichtbar. Bei dieser Variante habe ich am Eingang 1
npn-Transistor genommen, Stromspiegel und Kaskode sind 3 pnp-Transistoren.

Da aber pnp-Transistoren schlechter sind, habe ich sie hier einfach mal
komplementär vertauscht und die Versorgung umgepolt. Das Ergebnis ist
noch besser, Kleinsignalbandbreite 120 MHz, Slew Rate 3800 V/uS, bei 100
MHz sind etwa noch 12 Vss erreichbar.

Im Gegensatz zu den Current Feedback OPs scheint hier der Zusammenhang
zwischen Slew Rate und Großsignalbandbreite zu stimmen, habe das in der
Simulation testweise nachgeprüft, auch wenn das etwas aufwendig ist. Das
liegt IMHO an den relativ dicken Transistoren, die ich genommen habe. Ob
hier etwas abraucht, kann ich auf dem Rechner natürlich nicht
feststellen .

Dann nur noch zur Information, mit dem Tektronix Wobbel -
Funktionsgenerator FG504 (oder so ähnlich) sind bei 40 MHz 30 Vss an 50
Ohm erreichbar, da ist also noch deutlich mehr drin! Das Gerät wurde '77
gekauft und leider ist das Service Manual mit dem Schaltplan
verschwunden :-(.

Irgendwo im Mailbaum interessierte sich jemand für 1 Spicemodell einer
diskreten Lösung. Ich hab das zwar mit der Vollversion Pspice erstellt,
kann es aber in eine ASCII-Knotenliste übersetzen, die mit jeder
Eval-Version kompatibel sein müßte, dann kann jeder damit rumspielen.
Die Schaltung könnte man sich aus der Knotenliste rekonstruieren. Das
dauert vielleicht etwas, da ich im Moment nicht so in Übung bin, morgen
vielleicht.

mfg. Winfried

 

[Winfried Salomon]

Hallo Georg,

Stimmt, die Antigravitation wurde auch gerade patentiert... Ich hatte es aber
schon so gemeint, dass die ersten *funktionsfähigen* FETs von Shokley kamen.
Wenn die nämlich vor den bipolaren schon da gewesen wären, gäbe es den
npn/pnp-Kram heute wahrscheinlich gar nicht ;-)

die bipolaren haben aber auch Vorzüge, schon rein schaltungstechnisch.
Hinzu kommen geringere Widerstände und Kapazitäten, das mit der
Sättigung muß man natürlich umgehen.

Bei Mosfets in hochintegrierten Digitalschaltungen fallen die
Widerstände raus und man kann sie sehr klein machen, das ist der Trick.

mfg. Winfried

 

[Martin Wiesner]

Winfried Salomon <wsalomontrashcan@t-online.de> wrote:

Dann nur noch zur Information, mit dem Tektronix Wobbel -
Funktionsgenerator FG504 (oder so ähnlich) sind bei 40 MHz 30 Vss an
50 Ohm erreichbar, da ist also noch deutlich mehr drin! Das Gerät
wurde '77 gekauft und leider ist das Service Manual mit dem Schaltplan
verschwunden :-(.

Bei www.teknetelectronics.com gips das Operations Manual zum Download,
das u.a. auch den Schaltplan des Output Amplifiers enthält.


hth,

Martin

 

[Axel Berger]

*Rafael Deliano* wrote on Sun, 05-11-13 16:37:

ist das Patent nur dazu gut dem der produzieren will und kann Knüppel
zwischen die Beine zu verwerfen, also eines der heutzutage bestens
bekannten Verhinderungspatente.

Sicher? Es ist kaum möglich etwas gleichzeitig zuim Verkauf anzubieten
und geheimzuhalten. Wer also nicht möchte, daß seine geistige Leistung
einfach so gestohlen wird, dem nützt es durchaus. Ein angestellter
Entwickler hätte sein Gehalt ja bereits gehabt, warum sollte die Idee
eines anderen für lau genutzt werden dürfen?

 

[MaWin]

"Axel Berger" <Axel_Berger@b.maus.de> schrieb im Newsbeitrag
news:200511132241.a18583@b.maus.de...

Sicher? Es ist kaum möglich etwas gleichzeitig zuim Verkauf anzubieten
und geheimzuhalten.

Patentsystem nicht verstanden, was ?
Macht nichts, trifft heute viele Leute.
Es ging beim Patent um die HERSTELLUNGSMETHODE ("Verfahren")
was patentierbar sein sollte, nicht das Produkt an sich.
Insofern ging es urspruenglich um nichts was ausgeliefert wird.

Das hat sich erst nach Etablierung des Patentsystems so langsam
verschoben, und heute kennt die Ursprunge niemand mehr,
es wird aber maechtig rumpalavert.

Wer also nicht möchte, daß seine geistige Leistung
einfach so gestohlen wird,

Man kann keine geistige Leistung stehlen. Die Arbeit deiner grauen
Zellen fand in deinem Kopf statt, niemals ausserhalb.

Das ERGEBNIS muss keineswegs eine besondere Leistung sein,
und unter denselben Voraussetzungen (wirtschaftlichen und
technologischen Rahmenbednogungen) mag es sein das jeder
halbwegs Intelligente zu derselben Loesung kommt.

Nur die Dummen glauben, das Denken Arbeit ist. Das sind ueberigens
auch die einzigen, die rumlaufen, mit den Armen wackeln, und jedem
erzaehlen wie klug sie gerade wieder gewesen sind (z.B. in dem sie
auf die widersinnige Idee des Patentwesens gekommen sind).

dem nützt es durchaus. Ein angestellter
Entwickler hätte sein Gehalt ja bereits gehabt, warum sollte die Idee
eines anderen für lau genutzt werden dürfen?

Damit die Welt das Rad nicht zum milliardsten Mal neu erfindet?

Damit die Welt nicht heute noch vor der Steinzeit dahinvegitiert,
sondern aus Ideen der Vorvaeter lernt, sich WEITERentwickelt, und
WEITER geht nur wenn man auf Vorhandenem aufbauen kann.

Es ist widersinnig, was so alles zur Umgehung von Patenten derzeit
erfunden wird. Ein Bremse der Wirtschaft schlimmer als jede Steuer,
schlimmer als jede Verordnung.

Gedanken sind und muessen frei sein.

RSA wurde nicht patentiert, weil es ein so tolles Verfahren ist,
sondern damit niemand auf der Welt Sachen so verschluesselt,
das die NSA sie nicht wieder entschluesseln konnte wie bei DES.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Rafael Deliano]

also eines der heutzutage bestens bekannten Verhinderungspatente.
Es ist kaum möglich etwas gleichzeitig zuim Verkauf anzubieten
und geheimzuhalten.
Wenn das knowhow im Herstellungsprozess liegt bzw. das Teil selbst

kopiergeschützt ist ( vgl OTP-Controller ) liegt man günstiger:
* keine Patentkosten ( es gibt kein "Weltpatent" für lau )
* keine Patentumgehung möglich
* keine Probleme mit Herstellern die in rechtsfreiem Raum ( China )
operieren.
Man kann mit Patent sein Ego aufbessern ( "Inhaber von 34 Patenten" ).
Firma kann sie als funny money in "Patentstreitigkeiten" mit anderen
Firmen die auch "Patentportfolio" besitzt benutzen. Typisch kommts
zum Austausch von Patentrechten, Endkampf vor Gericht ( bei dem
angefochtenes Trivialpatent aberkannt werden könnte ) wird tunlichst
vermieden.
Aber in ihrer klassischen Funktion scheinen Patente heute nur
eine untergeordnete Rolle zu spielen.

MfG JRD

 

[Winfried Salomon]

Hallo Martin,

Martin Wiesner wrote:

Winfried Salomon <wsalomontrashcan@t-online.de> wrote:


Dann nur noch zur Information, mit dem Tektronix Wobbel -
Funktionsgenerator FG504 (oder so ähnlich) sind bei 40 MHz 30 Vss an
50 Ohm erreichbar, da ist also noch deutlich mehr drin! Das Gerät
wurde '77 gekauft und leider ist das Service Manual mit dem Schaltplan
verschwunden :-(.


Bei www.teknetelectronics.com gips das Operations Manual zum Download,
das u.a. auch den Schaltplan des Output Amplifiers enthält.

vielen Dank für den Tipp. Ich finde aber irgendwie den Download nicht,
ist das dort wirklich vorhanden?

mfg. Winfried

 

[Martin Wiesner]

Winfried Salomon <wsalomontrashcan@t-online.de> wrote:

vielen Dank für den Tipp. Ich finde aber irgendwie den Download nicht,
ist das dort wirklich vorhanden?

War es zumindest, als ich dort nachgeguckt habe

Hab's hier mal abgelegt:
http://www-users.kawo2.rwth-aachen.de/~banish/usenet/TEKTR_FG504_OM_1.pdf


bis dann,

Martin

 

[Axel Berger]

-A2030@B3

*MaWin* wrote on Mon, 05-11-14 09:37:

Das hat sich erst nach Etablierung des Patentsystems so langsam
verschoben,

Ich will dir jetzt nicht explizit widersprechen, die Geschichte des
Patentwesens kenne ich nicht gut genug. Aber zumindest bei Watt und der
Dampfmaschine, ausgelaufen 1800, war es längst so, daß das Prinzip
externer Kondensator an sich geschützt war, ganz egal wie man den baut.

Damit die Welt das Rad nicht zum milliardsten Mal neu erfindet?

Was ist mit Pharma? Das Herstellen einer bekannten Substanz ist für
kaum jemanden ein Problem, das Finden einer Substanz mit Wirkung und
der Nachweis der Sicherheit durchaus. Wer, außer evtl. der SED in
VEBen, sollte das in Deiner idealen Freiheit Deiner Meinung nach
finanzieren?

 

[Winfried Salomon]

Hallo Martin,

Martin Wiesner wrote:

Winfried Salomon <wsalomontrashcan@t-online.de> wrote:


vielen Dank für den Tipp. Ich finde aber irgendwie den Download nicht,
ist das dort wirklich vorhanden?


War es zumindest, als ich dort nachgeguckt habe

vielen Dank für Deine Mühe, hab mit Webseiten anscheinend immer
Probleme, finde immer nix :-/, werde mir das aber noch ansehen, muß ja
irgendwie zu schaffen sein.

Hab's hier mal abgelegt:
http://www-users.kawo2.rwth-aachen.de/~banish/usenet/TEKTR_FG504_OM_1.pdf

Ja, wenn man sich die Schaltung so ansieht, weiß man wieder, warum OPs
so gerne verwendet werden ;-). Leider stehen die Transistortypen nicht
mit dabei, sicher damit keiner abkupfert. Die haben da ganz schön
getrickst, auf Anhieb verstehe ich die Leistungsendstufe jedenfalls nicht.

Ich hab nochmal ein Spice-Modell eines Großsignalverstärkers v=5
angehängt, vielleicht interessiert es ja jemanden. Damit könnte man
theoretisch den Current Feedback OP ersetzen. Die Verstärkung läßt sich
einstellen, jedoch wegen des Arbeitspunktes von Q1 nicht wesentlich
größer, ansonsten wäre man wieder beim Selbstbau eines diskreten OPs.
Aus der Knotenliste kann man die Schaltung rekonstruieren, es läuft auf
Pspice 7.1, sollte es auch auf Evaluation Versionen.

mfg. Winfried


SPICE-Modell:
------------------------------------

*linearer gegengekoppelter HF-Grosssignalverstaerker V=5
* Verstaerkung V = 1 + r7/(2*r8)
r1 2 3 50m
r2 20 4 6.8k
r3 4 0 1k
r4 20 7 10m
r5 20 6 220
r6 20 8 10m
r7 11 12 180
r8 12 0 22.5
r9 11 14 50
r10 20 13 1k
r11 13 0 5k
c1 3 4 1u
c2 12 0 1p
c3 11 12 1p
c4 14 0 8p
c5 13 0 1n
q1 5 4 12 Q2N2219
q2 6 6 7 Q2N2907
q3 9 6 8 Q2N2907
q4 11 13 10 Q2N2907

*Versorgung
vb 20 0 dc 30
*zur Strommessung
vic1 6 5 dc 0
vic3 9 10 dc 0
*Signalquellen
v1 1 0 dc 0 ac 0 sin(0 2 50meg 0 0 0)
v2 2 1 dc 0 ac 1 pulse(0v 2.e-6 1n 1n 1n 2u 4u)

..model Q2N2907 PNP(
+Is=650.6E-18
+Xti=3
+Eg=1.11
+Vaf=115.7
+Bf=231.7
+Ne=1.829
+Ise=54.81f
+Ikf=1.079
+Xtb=1.5
+Br=3.563
+Nc=2
+Isc=0
+Ikr=0
+Rc=.715
+Cjc=14.76p
+Mjc=.5383
+Vjc=.75
+Fc=.5
+Cje=19.82p
+Mje=.3357
+Vje=.75
+Tr=111.3n
+Tf=603.7p
+Itf=.65
+Vtf=5
+Xtf=1.7
+Rb=10)

..model Q2N2219 NPN(
+Is=14.34f
+Xti=3
+Eg=1.11
+Vaf=74.03
+Bf=255.9
+Ne=1.307
+Ise=14.34f
+Ikf=.2847
+Xtb=1.5
+Br=6.092
+Nc=2
+Isc=0
+Ikr=0
+Rc=1
+Cjc=7.306p
+Mjc=.3416
+Vjc=.75
+Fc=.5
+Cje=22.01p
+Mje=.377
+Vje=.75
+Tr=46.91n
+Tf=411.1p
+Itf=.6
+Vtf=1.7
+Xtf=3
+Rb=10)

*Ausgabe
..tran 100p 50u 0s 100p
..ac dec 101 1 200Meg

*.print tran v(11,0) v(14,0)
*.print tran vdb(11,0) vdb(14,0)
*.print tran i(vic1) i(vic3)
..probe
*.options reltol=1.e-5 numdgt=7 acct
..options acct
..end

 

[Holger Petersen]

Axel_Berger@b.maus.de (Axel Berger) writes:

*MaWin* wrote on Mon, 05-11-14 09:37:
Das hat sich erst nach Etablierung des Patentsystems so langsam
verschoben,

Aber zumindest bei Watt und der
Dampfmaschine, ausgelaufen 1800, war es längst so, daß das Prinzip
externer Kondensator an sich geschützt war, ganz egal wie man den baut.

Damit die Welt das Rad nicht zum milliardsten Mal neu erfindet?

Was ist mit Pharma? Das Herstellen einer bekannten Substanz ist für
kaum jemanden ein Problem

Aber genau die _Herstellungs_-Methode wird patentiert.

das Finden einer Substanz mit Wirkung und
der Nachweis der Sicherheit durchaus.

Für den o.a. 'Nachweis' allerdings muss man die Funktionsweise der
Substanz im Körper mitsamt allen Abba-Produkten erforschen. *Das*
kostet die Zeit (und das Geld). Da man dabei aber oft Isotopen-
markierte Varianten des Stoffes benutzt, kommt man zu etlichen
Möglichkeiten, diesen Stoff zu synthetisieren. Die patentiert man
dann auch.

WENN ein Konkurrent dann den selben Stoff vermarktet muss der nach-
weisen, dass er eine andere, bisher nicht patentierte, Methode be-
nutzt.

Gruss, Holger

 

[Rolf_B]

Rafael Deliano wrote:

Richtig, FETs wurden ~1920 in Deutschland erfunden, soweit ich weiß.

Mein Wissen sagt, dass sie (wir reden von der Halbleitervariante, ja?) von
Shokley erst ein paar Jahre nach dem bipolaren Transistor er/gefunden wurden.

Nach Lilienfeld , Heil googlen: Patente von 1928 bzw. 1933.
"Erfinden" & patentieren ist einfach, machen und kommerziell machen
schwieriger.

Eventuell auch nach den Britischen Patenten suchen, die kamen
später, 1935 das von Heil.
Über Julius Lilienfelds Konzept steht im Dummer nichts wirklich
enthusiasitsches:
: A 1930 patent was issued to Julius Lilienfeld of the University
: of Leipzig fo a device that could be compared to today's MOSFET, or
: insulated gate field-effect transistor. The device was reported to
: provide a means of obtaining amplification in a thin film of
: copper sulfide. However, a working device was probably never built,
: since the low mobility of holes in the material and other factors
: would seem to preclude any amplification.
: Source: "Solid state devices", Electronic design 24 (1972)72.

Oskar Heils Britisches Patent ist auch bemerkenswert "präzis"
tituliert: "Improvements in or relating to electrical amplifiers
and other control arrangements or devices". Das Stossgebet
des Patentanwalts, "hoffentlich habe ich mich undeutlich
genug ausgedrückt", wurde erhört. Auch die erwähnten Halbleiter,
Tellur, Jod, Kupferoxydul und Vanadiumpentoxid klingen eher
nach einem patenttypischen Rundumschlag als nach tatsächlich
getestetem Aufbau, IMHO.
S: "The field-effect transistor - an old device with new
promise", J.T. Wallmark, IEEE Spectrum 1964, p 183.

Die "Analogie" dieser vorgeschlagenen Bauteile zu heutigen
FETs ist wohl auch nicht grösser als die zwischen Röhre und FET.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Rolf_B]

Helmut Schellong wrote:

Ja, und ein Einzeltransistor in einem IC hat gewöhnlich miserable
Eigenschaften
im Vergleich mit nicht integrierten Transistoren.
Beispw. Stromverstärkung 3.4 im Mittel.

Meinst du jetzt PNP? NPN-Superbeta-transis gibt es seit
35 Jahren und die haben Stromverstärkung 5000 und mehr [1].
Die haben zwar keine Spannungsfestigkeit mehr, aber aus
verschiedenen Gründen wird man die eh in Kaskode mit
Uce approx. 0 betreiben. Diese Transis sind eigentlich
normal in Eingangsstufen von präzisions-Opamps. Wegen
Ic um 1 uA oder so halt nicht in rauscharmen und/oder
schnellen Stufen. Die Transitoren in den Arrays a la
MAT02 haben Stromverstärkungen um 700 IIRC.
[1] R.J. Widlar, "Super gain transistors for IC", IEEE
Journal of Solid-State Circuits, SC-4, No.4, August 1969.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Winfried Salomon]

Hallo Ilka,

Ilka Harders wrote:

Hallo NG,

ich habe Probleme mit einer OP-Schaltung, die ich in der Ausgangsstufe
eines Mittelwellen Signalgenerators einsetzen will.

Mit der Schaltung soll für ein Sinussignal von 50kHz ... 30MHz ein
Spannungshub von ca. 20Vpp erzeugt werden. Dazu habe ich einen Current
[....]

Bin dankbar für jegliche Erklärungsansätze für mein oben
beschriebenes Problem, wie auch für alternative Lösungsvorschläge.

mir hat die Sache keine Ruhe gelassen, weil man für derartige Probleme
schonmal einen gangbaren Ansatz haben möchte und man IMHO keine
integrierten Bausteine dafür findet. Also habe ich meine weiter oben
gepostete Einzeltransistorlösung hinsichtlich Frequenzgang und
Linearität noch weiter optimiert, sodaß sie aufbaufähig erscheint.

Ich habe die Transistoren noch gegen etwas bessere ersetzt, die
Ruheströme soweit abgesenkt, daß nichts durchbrennt und erhalte beim
SPICE-Modell unten immer noch eine _echte_ Großsignalbandbreite von etwa
60 MHz / 20 Vss, ohne daß alles abfackelt wie bei TI ;-), und eine
Kleinsignalbandbreite von ca. 100 MHz. Zumindest in der Simulation läßt
sich die Forderung noch weit übertreffen.

Da die Lastkapazität von 8 pF sich doch kritischer auswirkt als ich
ursprünglich dachte, habe ich einen linearisierten Buffer
dahintergesetzt. Sicherheitshalber sollte man solche Kapazitäten, auch
Oszilloskop-Tastköpfe, über einen R von ca. 50 Ohm entkoppelt
anschließen, sonst verändert man das Verhalten zu stark. Da alle Stufen
im Class-A-Betrieb laufen, sollten Sättigungseffekte hier eigentlich
nicht auftreten, dafür wird aber alles etwas heiß. Q1 verbraucht laut
Simulation der mittleren Verlustleistung über 1uS gemittelt knapp 1 W,
muß also sehr gut gekühlt werden, Q6 0.6W und Q5 0.7 W, geht evtl. grade
noch ohne Kühlstern, obwohl mit sicher besser wäre wegen der
Lebensdauer. Die Daten des Verstärkers lassen sich nur durch größere
Ströme weiter verbessern, was aber wegen der Verlustleistung nicht mehr
sinnvoll ist. Als Widerstand für R8 würde ich Metallfilm 0.6 - 1 W
nehmen, auf jeden Fall induktivitäts- und kapazitätsarme. Ich meine die
von Vitrohm waren ganz gut. Für die Cs 1 uF oder 1 nF Kunststoffolien
wie MKT (z.B. Siemens) oder welche mit Polypropylen-Dielektrikum, auf
jeden Fall stirnkontaktiert wegen der Serieninduktivität, ansonsten
Keramik NP0.

Die Schaltung besteht jetzt zwar aus 7 Transistoren, aber die bekommt
man überall und die kosten fast nix.

Ich habe auch noch probiert die Versorgungsspannung zu reduzieren,
soweit ich mich erinnere, werden unterhalb 25 V Verzerrungen sichtbar.
Die Forderung, extrem nahe an die Versorgung ranzukommen, führt also zu
größeren Verzerrungen, da ist es IMHO doch einfacher, die paar mA mit
einer zusätzlichen Spannungsversorgung zu betreiben.

Wenn ich einen BUF634 entkoppelt mit 50 Ohm dahintersetze, sehe ich
keine Probleme. Ob der im Mode High Bandwidth die nötige Slew Rate hat,
kann ich aber aus dem Simulationsmodell nicht erkennen, da das diese
Effekte sicher nicht berücksichtigt, könnte gerade so gehen. Man kann
natürlich auch eine Gegentakt-AB-Stufe selbst entwerfen mit
2N2219A/2N2905A, die schafft das auch locker an 50 Ohm, nur kostet das
Aufwand wegen der thermischen Gegenkopplung. Im Moment ist mir nicht
bekannt, ob SPICE Sättigungseffekte in bipolaren Transistoren
berücksichtigt, also wäre ich bei Gegentakt-AB vorsichtig.

Die Schaltung müßte man eigentlich leicht auf Lochraster aufbauen
können, wenn man HF-Gesichtspunkte berücksichtigt. Dann sieht man, ob
sie auch wirklich funktioniert nach dem Motto: Verstärker schwingen
immer, Oszillatoren nie.

Was mich an dieser Schaltung so interessiert wäre die Möglichkeit, sie
als "Booster" für die Großsignalbandbreite von HF-OPs einzusetzen, man
müßte sich nur eine geeignete Weiche zum Kombinieren ausdenken.

mfG Winfried



SPICE-Modell, 2G.6-kompatibel
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*linearer gegengekoppelter HF-Grosssignalverstaerker V=5
* Verstaerkung V = 1 + r7/(2*r8)
r1 2 3 50m
r2 30 4 1.15k
r3 4 0 6.8k
r4 7 0 4.7
r5 6 0 1k
r6 8 0 4.7
r7 11 12 360
r8 12 30 45
r10 30 13 5k
r11 13 0 560
c1 3 4 1u
*Frequenzgangkorrektur
c2 12 30 1p
c3 11 12 2.2p
*
q1 5 4 12 Q2N2905A
q2 6 6 7 Q2N2219A
q3 9 6 8 Q2N2219A
q4 11 13 10 Q2N2219A

*linearisierter Buffer
r12 16 0 15
r13 17 0 1k
r14 18 0 33
r15 30 17 1k
r16 19 0 10k
r17 19 20 50
c4 13 0 1n
c5 14 19 1u
c6 17 0 1n
c7 20 0 8p
q5 30 11 14 Q2N2219A
q6 15 17 16 Q2N2219A
q7 17 17 18 Q2N2219A

*Versorgung
vb 30 0 dc 30
*zur Strommessung
vic1 5 6 dc 0
vic3 10 9 dc 0
vic6 14 15 dc 0
*Signalquellen
v1 1 0 dc 0 ac 0 sin(0 2 50meg 0 0 0)
v2 2 1 dc 0 ac 1 pulse(0v 2.e-6 1n 1n 1n 2u 4u)


..model Q2N2905A PNP(
+Is=650.6E-18
+Xti=3
+Eg=1.11
+Vaf=115.7
+Bf=231.7
+Ne=1.829
+Ise=54.81f
+Ikf=1.079
+Xtb=1.5
+Br=3.563
+Nc=2
+Isc=0
+Ikr=0
+Rc=.715
+Cjc=14.76p
+Mjc=.5383
+Vjc=.75
+Fc=.5
+Cje=19.82p
+Mje=.3357
+Vje=.75
+Tr=111.3n
+Tf=603.7p
+Itf=.65
+Vtf=5
+Xtf=1.7
+Rb=10)

..model Q2N2219A NPN(
+Is=14.34f
+Xti=3
+Eg=1.11
+Vaf=74.03
+Bf=255.9
+Ne=1.307
+Ise=14.34f
+Ikf=.2847
+Xtb=1.5
+Br=6.092
+Nc=2
+Isc=0
+Ikr=0
+Rc=1
+Cjc=7.306p
+Mjc=.3416
+Vjc=.75
+Fc=.5
+Cje=22.01p
+Mje=.377
+Vje=.75
+Tr=46.91n
+Tf=411.1p
+Itf=.6
+Vtf=1.7
+Xtf=3
+Rb=10)

*Ausgabe
..tran 100p 50u 0s 100p
..ac dec 101 1 1000Meg

*.print tran v(11,0) v(19,0) v(20,0)
*.print tran vdb(11,0) vdb(19,0) vdb(20,0)
*.print tran i(vic1) i(vic3) i(vic6)
..probe
*.options reltol=1.e-5 numdgt=7 acct
..options acct
..end
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Ende Spice-Modell