HF-Verstärker, warum funktionieren zwei kaskadierte Verstärker nicht?

Ich arbeite derzeit an einer Verstärkerschaltung für ein 8-MHz-Signal (ca. -40 dBm).

Der Verstärker basiert auf einem IC-Chip (LM7171 bin).

Das Problem ist, dass der Verstärker einzeln perfekt funktioniert (korrekt ergibt +20 dB Verstärkung), aber wenn wir zwei davon kaskadieren, verstärkt er insgesamt nur +6 dB.

Es soll +40dB Gain geben. Es ist wahrscheinlich kein Problem der Sättigung des Operationsverstärkers.

Unten ist, wie wir unsere Schaltung kaskadieren. (VCC=15V, Vee=-15V)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das Datenblatt ist hier.

Ein Entkopplungskondensator ist ebenfalls zwischen die Quelle geschaltet.

aktualisieren:

Zur Entkopplung verwende ich 4 Kondensatoren für jeden Verstärker (Vcc=15V, Vee=-15V.)

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Beide Operationsverstärker funktionieren gut einzeln (ohne sie miteinander zu verbinden.)

Als ich den Mittelpunkt zwischen zwei Operationsverstärkern gemessen habe, ergibt sich eine Verstärkung von +20 dB. Diese Schaltung befindet sich auf einem Steckbrett.

Update2:

(Bitte beachten Sie, dass dies nicht die Schaltung ist, die ich jetzt habe, dies ist, was ich vorher hatte. Beachten Sie, dass auf dem Bild die beiden Operationsverstärker nicht miteinander verbunden sind. Ich kann kein Foto von der aktuellen Schaltung machen, weil ich sie anziehe Ich habe sie nicht dabei. Aber die einzige Änderung, die ich vornehme, ist, sie einfach miteinander zu verbinden und den Rg-Wert ein wenig zu ändern).

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Es hört sich wirklich so an, als hättest du irgendwo einen einfachen Verdrahtungsfehler. Funktioniert jeder der Verstärker für sich richtig?
ja tut es. Wir verbinden einfach den Ausgang des ersten mit dem Eingang des zweiten.
Welche Art von Stromversorgungsentkopplung haben Sie verwendet und welche Art von Aufbau ist die Schaltung, dh Leiterplatte oder Steckbrett? Wie haben Sie außerdem das Ausgangssignal gemessen, und wenn Sie das Ausgangssignal auf halber Strecke gemessen haben, stimmt das mit der Verstärkung eines einzelnen Verstärkers von 20 dB überein?
@Andyaka, bitte sehen Sie sich das Update an
Es ist ziemlich sicher, dass dies ein Steckbrettproblem ist - stellen Sie ein Foto bereit.
@Andyaka, bitte sehen Sie sich das Update an.
Ja, aber es ist kein Bild von dem, was das Problem verursacht!!! Wofür ist der 15R-Widerstand (brauner, grüner, schwarzer Streifen). Was hat es mit dem 270R-Widerstand auf sich?
Überprüfen Sie auch die DC-Vorspannungen am Eingang und an beiden Ausgängen. Wenn der erste Verstärker > 1,5 VDC an seinem Ausgang hätte, würde der zweite Ausgang einfach an einer Versorgungsschiene liegen und keine Verstärkung liefern.
Wenn dies ein Beispiel für Ihre allgemeine Steckbretttechnik ist, ist es zumindest für RF ziemlich schlecht. Sie haben zwei separate Erdungsbusse, aber es ist überhaupt nicht klar, wie sie miteinander verbunden sind (wenn überhaupt). Sie müssen mehrere direkte Drähte zwischen ihnen haben, sehr nahe an den Operationsverstärkern. Und was ist die Idee dahinter, zwei der kleinen blauen Entkopplungskappen in Reihe an jedem Opamp-Power-Pin zu haben? Im Allgemeinen müssen alle Ihre Komponentenkabel viel kürzer sein. Wie auch immer, ich wette, Sie haben einen beträchtlichen Versatz zwischen den beiden Massebussen bei 8 MHz.
@BrianDrummond: Ich hatte (vielleicht fälschlicherweise) angenommen, dass das OP die Ausgabe bereits mit einem Oszilloskop betrachtet hatte. Ich denke, das "wahrscheinlich" in "Es ist wahrscheinlich kein Problem der Sättigung des Operationsverstärkers" hätte ein Hinweis sein sollen. OP: Versuchen Sie, einen 100-nF-Kondensator in Reihe mit dem 51-Ohm-Widerstand zwischen den beiden Stufen zu schalten.
Wenn Sie eine Stufe alleine getestet haben, wie haben Sie die Ausgabe geladen? Nur mit der Oszilloskopsonde oder haben Sie auch eine 50-Ohm-Last hinzugefügt? Wenn Sie die beiden Verstärker zusammenbauen und den Ausgang der ersten Stufe testen, sehen Sie das erwartete Signal?
Warum überhaupt zwei Operationsverstärker? Einer davon hat eine Open-Loop-Verstärkung von 85 dB.
Bob Pease nennt diese Dinger „weiße Problemplatten “ . Ich würde sie nicht für etwas schnelleres als vielleicht 10 MHz für eine digitale Schaltung und 1 MHz für eine analoge Schaltung verwenden. Sie betteln um Probleme mit lötfreien Steckbrettern für HF.

Antworten (2)

Kaskadieren Sie sie nicht, da dies extrem laut ist und Sie viel Dynamikbereich verlieren. Verwenden Sie stattdessen einen Splitter und Combiner und verwenden Sie sie parallel, um eine höhere Verstärkung zu erzielen. Versuchen Sie es mit einem Wilkinson-Teiler für diesen Zweck.

Ich kann Ihnen keine Verkabelungsprobleme sagen, aber Sie überlasten den Ausgang der ersten Stufe mit den 51 Ohm der 2. Stufe. Das Datenblatt weist auf Lasten zwischen 100 Ohm und 1 kOhm hin. Versuchen Sie also, Ihr Eingangssignal zu verringern, um zuerst zu sehen, ob die Verstärkung tatsächlich bei niedrigeren Amplitudenpegeln vorhanden ist.

Wenn dies nicht funktioniert, versuchen Sie, einen 100-Ohm-Eingangswiderstand für die 2. Stufe zu verwenden, und prüfen Sie, ob die Ergebnisse so sind, wie Sie es erwarten würden, nämlich eine Verstärkung von 34 dB.

Versuchen Sie auch, die Eingangsfrequenz auf etwa 1 MHz zu senken, und sehen Sie, was passiert.

Überprüfen Sie auch die Entkopplungskondensatoren Ihrer Stromversorgung.

Bist du sicher, dass das hier los ist? Ich habe mir nicht die Mühe gemacht, das Steckbrett nachzuzeichnen (dafür sind Schaltpläne da!), Aber ich habe den Schaltplan so gelesen, dass er über die Kabelimpedanz spricht, die nicht für zwei direkt nebeneinander liegende Operationsverstärker gelten sollte. Was ist der Wellenwiderstand eines lötfreien Steckbretts? Wenn das OP nun versucht hat, eine Impedanzanpassung mit einem 51R an Masse zwischen den beiden Stufen vorzunehmen, dann wird er Probleme haben.
Außerdem bezweifle ich, dass der LM7171 ohnehin ein Problem mit 51 Ω hat. Es ist ein ungewöhnlich eleganter Operationsverstärker, eigentlich ein kleiner Kabeltreiber. Ich denke, das eigentliche Problem besteht darin, einen 200-MHz-IC auf einem lötfreien Steckbrett zu verwenden. Wahnsinn.
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