|
|
  |
Малошумящий усилитель, На 6,5 МГц |
|
|
|
Apr 11 2012, 12:43
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 23-01-08
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 34 339

|
Нужен малошумящий усилитель. Можно покупной, можно сделать самому... Параметры: Самый возможный минимальный шум!!! Рабочая частота 6,5 МГц Коэффициент усиления 10-20 дБ Входное сопротивление 50 Ом (можно 200 Ом) Сопротивление нагрузки 50-200 Ом (не принципиально, но думаю 200 для минимизации искажений) Коэфф. нелинейных искажений, при вх. уровне 250 мВp-p, не более -40 дБн (скорее компрессия не более 0,08 дБ) (больше-лучше) Напряжение питания +15В (можно и другое) Сейчас имеется вот такая схема.
In_AMP_UPC_Izm.rar ( 5.42 килобайт )
Кол-во скачиваний: 340
Micro-Cap 9 Симуляция что то тупит.... Транзисторы BFG93AТут проблема в том, что усиление зависит от внутреннего сопротивления источника... Буду оч. благодарен за помощь... Можно ссылки на литературу..., интернет....
Сообщение отредактировал MegaElektronik - Apr 11 2012, 13:52
|
|
|
|
|
Apr 11 2012, 14:22
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305

|
Цитата(ledum @ Apr 11 2012, 16:34)  Это усилитель Нортона - малейшее рассогласование по входу или выходу - и он гудит. Более того, он повторитель импеданса. Если нужна независимость от источника и нагрузки и не стеснены в выборе активных элементов, лучше ОУ не придумать, напр. OPA695, AD8099, кроме того для понижения коэффициента шума на входе можно поставить трансформатор.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 06:00
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 23-01-08
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 34 339

|
Цитата(Proffessor @ Apr 11 2012, 18:22)  Если нужна независимость от источника и нагрузки и не стеснены в выборе активных элементов, лучше ОУ не придумать, напр. OPA695, AD8099, кроме того для понижения коэффициента шума на входе можно поставить трансформатор. Я так понимаю, что ОУ имеет бОльшие шумы по сравнению с транзисторным усилителем, да еще и параллельно 4 транзистора снизят шум в 2 раза...
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 08:26
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305

|
Цитата(MegaElektronik @ Apr 12 2012, 09:00)  Я так понимаю, что ОУ имеет бОльшие шумы по сравнению с транзисторным усилителем, да еще и параллельно 4 транзистора снизят шум в 2 раза... А какой конкретно коэффициент шума нужен? Чтобы не связываться с транзисторами - микросхема RF2360 (Kш=1,5dB, G=20dB)
Сообщение отредактировал Proffessor - Apr 12 2012, 08:44
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 09:44
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 23-01-08
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 34 339

|
Транзисторы очень даже можно.... В предложенной схеме NF=1.3. Только вот с трансформаторами заворачиваться не очень хочется... NF ну не больше 2-х бы... и коэффициент усиления не ниже 12 дБ, а то второй каскад тоже очень малошумящий нужно будет, но я думая на ОУ его сделать. Чтобы искажения дал малые при напряжении около 3-5 Вр-р. Цитата(ledum @ Apr 12 2012, 12:47)  Как замену позиционируют RF3827. Только вот график NF начинается с 40 МГц... Интересно что там на 6,5 МГц. Вот еще меня мучает вопросик: тепловой шум резистора 50 Ом - 0,91 нВ/Гц. Тоже известно что тепловой шум -174 dBm. Только при переводе получаем 0,44 нВ/Гц. Где правда? И NF=2 даст шумы приведенные ко входу на уровне -171 dBm? Может ссылочка на доходчивую литературку есть...
Сообщение отредактировал MegaElektronik - Apr 12 2012, 10:02
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 10:56
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305

|
Цитата(MegaElektronik @ Apr 12 2012, 12:44)  Вот еще меня мучает вопросик: тепловой шум резистора 50 Ом - 0,91 нВ/Гц. Тоже известно что тепловой шум -174 dBm. Только при переводе получаем 0,44 нВ/Гц. Где правда? И NF=2 даст шумы приведенные ко входу на уровне -171 dBm? Может ссылочка на доходчивую литературку есть... 0.44nV/Hz - неверно, потому что при обратном пересчете надо подставлять под корень те же 4*k*To=1,6*10^(-20) W/Hz (мощность, выделяемая на самом резисторе). k*To=4*10^(-21)=-174dBm/Hz - мощность (спектральная плотность) шума на согласованной нагрузке (условно - если данный шумящий резистор нагрузить на идеальный нешумящий резистор с таким же сопротивлением). Подробнее см.в книге Г.Отт.Методы подавления шумов и помех в электронных системах.1979, гл.8. Спектральная плотность шума по мощности (согласованная), приведенная ко входу усилителя, равна (NF-1)*k*To, поэтому при NF=2 это будут те же -174dBm/Hz.
Сообщение отредактировал Proffessor - Apr 12 2012, 11:16
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 11:23
|
Знающий
   
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305

|
Цитата(_pv @ Apr 12 2012, 14:08)  да и 4 ОУ в параллель точно так же можно влючить для уменьшения шумов. ну и толпой на нагрузку работать веселей  что-нибудь вроде LT6200 не? На одиночном даже самом малошумящем ОУ (OPA687, AD8099, LT6200) не получить NF<10dB. Проверено на практике. Может быть применение повышающих трансформаторов на входе и параллельное включение что-то дадут.
|
|
|
|
|
Apr 12 2012, 16:20
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 174
Регистрация: 23-01-08
Из: Нижний Новгород
Пользователь №: 34 339

|
Цитата(Proffessor @ Apr 12 2012, 14:56)  0.44nV/Hz - неверно, потому что при обратном пересчете надо подставлять под корень те же 4*k*To=1,6*10^(-20) W/Hz (мощность, выделяемая на самом резисторе). k*To=4*10^(-21)=-174dBm/Hz - мощность (спектральная плотность) шума на согласованной нагрузке (условно - если данный шумящий резистор нагрузить на идеальный нешумящий резистор с таким же сопротивлением). Подробнее см.в книге Г.Отт.Методы подавления шумов и помех в электронных системах.1979, гл.8. Спектральная плотность шума по мощности (согласованная), приведенная ко входу усилителя, равна (NF-1)*k*To, поэтому при NF=2 это будут те же -174dBm/Hz. Т.е. получается: динамика усилителя одинакова если: Сопротивление источника 50 Ом и входное сопротивление усилителя 50 Ом и если Сопротивление источника 200 Ом и входное сопротивление усилителя 200 Ом Так? Шумовое напряжение при 50 Ом будет меньше шумового напряжения при 200 Ом. И для достижения такого же диапазона выходное напряжение усилителя на 200 Ом должно быть больше выходного напряжения усилителя на 50 Ом на разницу шумового напряжения. Т.е. 50 Ом тракт: напряжение шума 50 Ом - 0,906907 нВ/Гц, а напряжение шума 200 Ом - 1,813814 нВ/Гц, т.е. 2 раза. Отсюда следует, что для достижения такого-же диапазона напряжение на выходе 200 Ом тракта должно быть в 2 раза больше??? И самое главное. Как-же тогда измерить (в симуляторе, т.е. посчитать) коэффициент шума? Зная, что мощность шума на входе усилителя -174 дбм. Зная мощность шума ны ваходе усилителя (например) -160 дБм. И зная Кус. (например 10 дБ). Получаем NF=(Pш.вых. - Кус) - Pш.вых.= (-160 дБм - 10 дБ) - (-174 дбм) = -170 +174 = 4 дБ, т.е. NF=4 дБ. Тогда как посчитать это при рассогласовании? В напряжениях? Но как? Цитата(Proffessor @ Apr 12 2012, 15:23)  На одиночном даже самом малошумящем ОУ (OPA687, AD8099, LT6200) не получить NF<10dB. Проверено на практике. Может быть применение повышающих трансформаторов на входе и параллельное включение что-то дадут. Я так понял можно на HMC960LP4 datasheet при усилении больше 20 дБ (но 100 Ом вход) И вот кстати пишут NF при усил. 40 дБ = 6 дБ. Выходной шум при усил. 40 дБ = 125 нВ/Гц. Т.е. приведенный шум ко входу = 1,25нВ/Гц. Тепловой шум 100 Ом = 1,283 нВ/Гц. Т.е. при согласовании тепловой шум источника будет меньше на 1/2, т.е. = 0,6415 нВ/Гц. Т.е. получается ли NF=20*log(1.25/0.6415)=5.794 дБ??? О и при 0 дБ сходится NF=20*log(9.0/0.6415)=22.94 дБ, а у них написано 23 дБ. Цитата(ledum @ Apr 12 2012, 13:06)  Ну почему же по той ссылке, что я давал - 1.5дБ на J310. Усилитель хорошо обмерян. По секрету скажу (смайлик) - это та группка, которая разработала AOR AR7030, а теперь заканчивает AR7070 для япошек. Мартин очень скурпулезно относится к своим данным. Очень интересный. Вот если бы без трансформаторов... Или покупные... Симуляцию трансформаторов наверное пока не осилю. Цитата(ledum @ Apr 11 2012, 17:34)  А какое у него выходное сопротивление? Что то никак не пойму...
Сообщение отредактировал MegaElektronik - Apr 12 2012, 15:37
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|