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Elektor

7-8/98

in Phase mit dem Eingangssig-
nal. Der Eingang weist eine
Impedanz von 10 k und keinen
Koppelkondensator auf, was vor-
aussetzt, daß das Eingangssignal
gleichspannungsfrei ist.
Der eigentliche Panoramasteller
P1 ist Teil der Gegenkopplung
der beiden Ausgangsopamps
und so mit dem Schleifer an
Masse zwischen die Gegenkopp-
lungswiderstände (R3, R4, R8
und R9) geschaltet, daß jede
Änderung der Verstärkung des
einen Opamps genau die gegen-
teilige Wirkung bei dem anderen
zur Folge hat. Die Widerstände
R7 und R12 am Ausgang legen
die Ausgangsimpedanz auf 100
Ohm fest und sorgen gleichzeitig
für Stabilität bei kapazitiver
Belastung. Wenn eine geringe
Gleichspannung von unter 100
mV am Ausgang kein Problem
darstellt, kann man die (relativ
kostspieligen) Koppelkondensa-
toren C3, C6 und C9 am Aus-
gang auch weglassen. Die klei-
nen Kondensatoren in der
Gegenkopplung C2, C5 und C8
sind hingegen unverzichtbar, da
sie die Stabilität auch bei
1facher Verstärkung garantieren.
C1, C4 und C7 begrenzen die
Verstärkung oberhalb von 200
kHz, um Probleme mit HF-Ein-
streuungen zu vermeiden.
Die Signalqualität der Schaltung
erlaubt auch die Verwendung in

Verbindung mit hochwertigen
Verstärkern und Mischpulten.
Bandbreite (2,5 Hz bis 200
kHz) und Klirrfaktor (0,0014 %
bei 1 kHz, unter 0,0023 % bis

80 kHz) genügen auch hohen
Ansprüchen.
Zur Stromversorgung ist ein
Kleinnetzteil mit ±18 V ausrei-
chend, bei einer Stromaufnahme

von etwa 16 mA kann die
Betriebsspannung häufig auch
aus einem vorhandenen Gerät
entnommen werden.

984032

R2

10k

R5

75k

R10

75k

R4

15k

R9

15k

R3

15k

R8

15k

R1

10k

R7

100

Ω

R12

100

Ω

R11

10k

R6

10k

C1

47p

C3

10

µ

C2

22p

C5

22p

C8

22p

C4

6p8

C7

6p8

P1

10k

lin.

C6

10

µ

C9

10

µ

C14

100n

C15

100n

NE5534

IC1

2

3

6

7

4

5

8

1

NE5534

IC3

2

3

6

7

4

5

8

1

NE5534

IC2

2

3

6

7

4

5

8

1

C12

100n

C13

100n

C10

100n

C11

100n

C16

100

µ

25V

C17

100

µ

25V

18V

18V

18V

18V

18V

18V

18V

18V

18V

18V

L

R

984032 - 11

Von Dipl.-Ing. Gregor Kleine

Hewlett Packard hat einen
neuen MMIC (= monolithic
microwave integrated circuit)
herausgebracht. Der MGA86563
ist ein 6-GHz-Low-Noise-GaAs-
Verstärker mit interner Vorspan-
nungserzeugung. Der Baustein
arbeitet an einer +5-V-Versor-
gung und nimmt nur 14 mA
Strom auf, da die Gleichstrom-
versorgung der Einzeltransisto-
ren im MMIC über in Serie
geschaltete Konstantstromquel-
len erfolgt. Somit braucht man
den sonst üblichen Vorwider-
stand mit seinem unerfreulichen
Spannungsabfall nicht.
Die Verstärkung des MGA86563
beträgt rund 22 dB bei 2,4 GHz,
während sie bei 500 MHz und 6
GHz auf immerhin noch 15 dB

sinkt. Die Rauschzahl liegt zwi-
schen 1 GHz und 5 GHz unter
1,8 dB mit einem Minimum von
1,5 dB bei 1,5 GHz. Mit stei-
gender Temperatur nimmt die

Rauschzahl merklich zu.
Die Ausgangsleistung des
MGA86563 liegt bei 4 dBm und
kann durch Erhöhen der
Betriebsspannung auf +7 V

geringfügig um etwa 1 dBm
gesteigert werden. Der
MGA86563 ist in einem sehr
kompakten SOT-363-Gehäuse
untergebracht.
Die hier gezeigte einfache
Anwendungsschaltung bis etwa
2,5 GHz verwendet eine SMD-
Drossel von 3,3 nH (L1) zur
Optimierung der Eingangsan-
passung bei 2 GHz. Drossel L2
darf im Arbeitsfrequenzbereich
keine Resonanz aufweisen und
ist deshalb mit 28 nH relativ
klein. Bei niedrigen Betriebs-
frequenzen sollte man sie ent-
sprechend größer wählen.
Anwendungen bis 6 GHz setzen
eine saubere HF-Verkabelung
mit Microstrip-Leitungen bis an
den MGA86563 voraus. Die
Drossel zur Entkopplung des

6-GHz-Low-Noise-Verstärker

004

23

Elektor

7-8/98

Signals von der Betriebsspan-
nung kann hier nicht mehr als
(SMD-) Bauelement ausgeführt
werden. Vielmehr muß man auf

eine Microstrip-Leitung (

λ

/4)

zurückgreifen, die durch C3
kurzgeschlossen ist und mit R1
gedämpft wird. L1 dient hier

wiederum der Eingangs- und
Rauschanpassung und muß je
nach Frequenzbereich dimen-
sioniert werden.

(984125)rg

Quelle:

Datenblatt MGA-86563, Hewlett
Packard

MGA-86563

IC1

1

4

2

3

5

6

L2

28nH

L1

3nH3

C1

C2

C3

1n

K1

K2

5V...7V

14mA

984125 - 12

MGA-86563

IC1

1

4

2

3

5

6

L1

C1

C2

C3

100p

K1

K2

5V...7V

14mA

984125 - 13

50

Ω

R1

10...100

Ω

50

Ω

50

Ω

50

Ω

50

Ω

Entwurf von Klaus Syttkus

Die hier vorgestellte Schaltung
ist universell als Alarmgeber für
die verschiedensten Anwendun-
gen (Gefrierwächter, Raumtem-
peratur-Überwachung ...) ein
zusetzen.
Die Idee ist zwar nicht neu, der
extrem geringe mittlere Strom-
verbrauch schon: Bei wenigen
Mikroampere (ohne Alarm)
bedeutet dies eine theoretische
Betriebsdauer von mehr als
zehn Jahren mit einer alkalinen
9-V-Batterie! Eine solch geringe

Stromaufnahme läßt sich nicht
mit handelsüblichen ICs, son-
dern nur mit einem weitgehend
diskreten Aufbau erreichen.
Ein sparsamer Taktgeber schal-
tet alle 4 s für etwa 150 ms eine
Meßbrücke ein, die wiederum
einen Schmitt-Trigger aktiviert.
Der Widerstand eines NTCs
wird während dieser Zeit mit
einem Sollwiderstand vergli-
chen; ist er zu gering, ertönt ein
Alarmton. Zunächst ist Konden-
sator C1 nicht geladen, die
Transistoren T1..T3 sperren. C1

lädt sich über R1, R7 und R8
sehr langsam auf, bis die Basis
von T1 die Schwellenspannung
überschreitet. T1 wird leitend
und steuert T2 und T3 durch.
Nun wird C1 über die Strom-
quelle T2 und D1, T1 geladen,
bis der von der Quelle gelieferte
Strom kleiner wird als der über
R3 und T3 abfließende (etwa
3

µA). Jetzt kommt T1 aus dem

leitenden Zustand, und infolge
der Mitkopplung über C1 sperrt
die Schaltung. C1 ist (fast) voll-
ständig geladen, daher fällt das

Anodenpotential von D1 weit
unter 0 V, und erst nach Umla-
dung über R1 beginnt das Spiel
von neuem. Man sieht, daß der
Löwenanteil des aufgenomme-
nen Stroms für die Umladung
von C1 verwendet wird.
CMOS-Gatter IC1a wirkt als
Impedanzwandler und Gegen-
takt-Endstufe. Es schaltet in
regelmäßigen Zeitabständen
jeweils kurzzeitig eine
Meßbrücke ein, die aus
R9...R12, P1 und C1 besteht.
Die Meßbrücke wird von einem

Universal-Alarmgeber

005

R1

30M

R2

4M7

R3

220k

R4

1M

R5

3M9

R6

56k

R7

3M9

R8

3M9

R9

330k

R10

270k

R12

R14

1M

R16

1M

R18

3M9

R19

2M7

R11

NTC

-

Θ

R13

100k

R15

10M

R17

1M

D1

1N

T3

BC547

T1

BC

T4

T5

BC547

T7

T6

BC557

100k

P1

C2

1n

1

2

3

IC1a

&

T2

13

12

11

IC1d

&

C3

4n7

D2

1N4148

9

8

10

IC1c

&

C4

68p

BZ1

C1

220n

4148

IC1

14

7

547

2x

2x

IC1 = 4093

5

6

4

IC1b

&

*

*

984078 - 11

zie tekst

*

see text

*

siehe Text

*

voir texte

*

9V