穷人的6GHz差分有源探头

scoopydoo

有没有考虑过让你的探头可以利用力科示波器来供电呢？这里有 ProBus 的一些信息可以参考：

https://www.eevblog.com/forum/te ... everse-engineering/

另外，刚看到日本雅虎拍卖上有两只力科的有源探头，有兴趣也可以去看看。

量子隧道

scoopydoo 发表于 2024-8-11 14:18
有没有考虑过让你的探头可以利用力科示波器来供电呢？这里有 ProBus 的一些信息可以参考：

https://www. ...

太给力了。刚好我的第二版改版还没投出去。我考虑一下，改成正负12V供电。
这次刚刚优化了探头尖。那些电阻的摆放和角度是用HFSS优化过了的。

我目前是用正负4.2V锂电供电。改成正负12V的话，我还得想一想，不能直接用。直接用可能会导致功率超高，探头发热过大。我这个探头电流在正负4V下有近100mA。

scoopydoo

量子隧道 发表于 2024-8-11 14:48
太给力了。刚好我的第二版改版还没投出去。我考虑一下，改成正负12V供电。
这次刚刚优化了探头尖。那些 ...

其实不用改探头这边，毕竟很多有源探头都是分体的，你可以在示波器插头那边加降压电路的。甚至还可以仿制个 offset 电路出来

MT4S301

量子隧道 发表于 2024-8-11 14:48
太给力了。刚好我的第二版改版还没投出去。我考虑一下，改成正负12V供电。
这次刚刚优化了探头尖。那些 ...

好奇电阻位置产生什么问题、如何优化   两道杠莫非是pcb电容？
分立LF有源巴伦不优化掉么

量子隧道

MT4S301 发表于 2024-8-11 15:22
好奇电阻位置产生什么问题、如何优化   两道杠莫非是pcb电容？
分立LF有源巴伦不优化掉么

探头尖串了四级电阻，把阻抗从1000ohm diff逐级降下来，直到降到balun的50ohm。从探头尖开始每串一个电阻，后边的特征阻抗就减少相应的值。我是从500-350-200-100-25一级级降下来。
那个缝隙是留给焊耦合电容的，用来调整频响。那个地方阻抗很低，所以看起来铜皮都很宽厚。
LF“balun”你是指用集成运放换分立差分放大器吗？ 我考虑再玩玩分立放大器。如果这一版的低频做得不够好，就考虑换运放（对我来说需要再买），我元件库里的运放最快的是AD8052/LT6230，仍然满足不了要求。我有个AD8138，但是是全差分输出的，用来做单端输出怕有问题，根据老外的经验，差分输出的只用一个输出性能不好。

量子隧道

scoopydoo 发表于 2024-8-11 15:06
其实不用改探头这边，毕竟很多有源探头都是分体的，你可以在示波器插头那边加降压电路的。甚至还可以仿 ...

不错，我可以用两个淘宝小隔离开关降压模块，串在线上，热缩管封起来，就当作线的一部分来用。最好是做个盒子放在插示波器那块，就像商品探头那样。

MT4S301

量子隧道 发表于 2024-8-11 15:33
探头尖串了四级电阻，把阻抗从1000ohm diff逐级降下来，直到降到balun的50ohm。从探头尖开始每串一个电阻 ...

我反思了自己的发言，出发点是我之前抄50M的AD817都抄不明白。据此建议第一版就上300M的大师您弃用分立电路确实不知分寸了点

量子隧道

MT4S301 发表于 2024-8-11 17:22
我反思了自己的发言，出发点是我之前抄50M的AD817都抄不明白。据此建议第一版就上300M的大师您弃用分立电 ...

您老别谦虚，你很厉害的，你的一系列电源，运放，UHF放大器贴我都看了的，你理论功夫和实践在这个坛里都是出类拔萃的。我学到了不少呢。
我这个之所以轻易上百M，其实原因是电路简单啊。就那么三四个管，跨两级反馈，很容易做出来的。但是也不能对低频和DC指标期望过高（当然探头应用可以这样简化）

小鬼头

发帖都有一周时间了，也没见楼主亮出他的HF、LF信号具体在电路中是如何叠加的。

按一般规律，不使用变压器时，叠加的方法可以是：

1、电流与电流的叠加。但看楼主的意思，LF部分是电压型输出的，因此，估计不是这种形式。

2、电流型输出端与电压型输出端的叠加。估计楼主采用这种方法的机会较大。但这种电路，对电压型输出端（LF部分）内阻性能要求很高，处理起来比较麻烦。

3、电压与电压的叠加。这需要使用电阻衰减网络来做，因为有衰减，性能方面自然有损失。而且还像第二种方法那样存在着内阻的匹配问题。

此外，因为前端有balun，LF与HF的频响还需要衔接好，否则，频响曲线会在中频段有隆起。

量子隧道

小鬼头 发表于 2024-8-12 10:26
发帖都有一周时间了，也没见楼主亮出他的HF、LF信号具体在电路中是如何叠加的。

按一般规律，不使用变压 ...

就是13楼。
接近你说的“电压型与电流型叠加”。LF部分用“高”值电阻（几百到一两kohm）加到HF上。高值电阻与高频直通回路分压，剧烈衰减低频，衰减到和高频一样的幅度。
与你说的略微不同的地方是，HF的输出不是电压型的。射频LNA一般都有个接近50ohm的内阻。这给了我进行上述操作的空间。

小鬼头

量子隧道 发表于 2024-8-12 11:22
就是13楼。
接近你说的“电压型与电流型叠加”。LF部分用“高”值电阻（几百到一两kohm）加到HF上。高 ...

看了前面你画的框图和LDA的位置，大致明白你这里如何叠加的：是前面说的第三种。

LDA的输出阻抗情况尚好，因此，LF部分的频响容易搞好。但LF电路的输出阻抗不恒定：如果后面电路的输入阻抗高，那么，HF部分的频响就要受他的影响，给调试工作增加了难度。

如果后面电路输入阻抗低（比如也是50欧），那么，频响问题就不大，但需在信号增益上付出代价——HF部分至少是损失一半的增益。这相当于差分对使用一个端口输出时的情形，也就是说，前面采用单端放大（而没有采用差分放大）所获得的优势消失了。

量子隧道

小鬼头 发表于 2024-8-12 17:00
看了前面你画的框图和LDA的位置，大致明白你这里如何叠加的：是前面说的第三种。

LDA的输出阻抗情况尚 ...

我这个探头搭配的示波器，输入阻抗是固定50ohm的，连高阻输入都不支持。所以以LF放大器的视角看，它的负载就是一个高值串阻，后边是两个支路的并联：LNA内阻和示波器内阻。
这里的一个难点是，在低频时会有些负载不稳定的情况。
LNA输出是有个串联电容的。在极低的频率，因为LNA输出电容的阻挡，LF放大器只看到了示波器内阻。
在LNA输出电容转折频率往高频，LF放大器会看到示波器内阻并联LNA内阻。
我在思考，是否把这个合路部分的转折频率，做成和放大器前的分路部分的转折频率一样。
这样，低频放大器在低频率得到了信号，但是看不到LNA内阻；
在高频率虽然看到了LNA内阻，但是此时它不怎么输出了，系统已经被LNA接管了。就无所谓了。
欢迎支招探讨，这个地方我并没完全思考明白，也是边仿真边实验。

量子隧道

半成功半失败。
单低频很好。从DC到300M平滑滚降。
单高频也很好。在1GHz内起伏不到1dB。在5Ghz内也不过2，3dB。



然而，高低频衔接起来就完蛋。这两天想了想，设计方案有问题。
分频时没问题，在分频点，高频相位超前45度，下降3dB，低频相位滞后45度，下降3dB，两者合成后刚好是0度，0dB。
合频时的幅度和相位怎么调也调不好。衔接频点处不是凹陷就是鼓起。想明白原因了，高低频放大器的耦合以及各自的相位曲线导致它们很难并合到一起。
索性不要低频，把高频延伸到1MHz以下，就是上述两图的曲线。其实也挺好用的了。
只是格调和难度低了好多。
想出了个让高低频无缝合路的方案。关键点是高低频支路要直流耦合。待闲时再战。

小鬼头

我印象里，应该是在6dB点而不是3dB点来分合的，但有可能记错。

量子隧道

小鬼头 发表于 2024-8-20 12:31
我印象里，应该是在6dB点而不是3dB点来分合的，但有可能记错。

我没仔细想，粗想应该是在3dB点。
在这个点，X和R的模相等，角度45度，X或R上得到1/sqrt(2)=0.707的幅度，高通和低通支路各自获得正负45度，0.707幅值的信号，两者合成后刚好是0度，幅值1的信号。