реклама на сайте
подробности

 
 
5 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Малошумящий усилитель, На 6,5 МГц
MegaElektronik
сообщение Apr 11 2012, 12:43
Сообщение #1


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.
Прикрепленный файл  In_AMP_UPC_Izm.rar ( 5.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 340

Прикрепленное изображение

Micro-Cap 9
Симуляция что то тупит....
Транзисторы BFG93A
Тут 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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 11 2012, 13:12
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Цитата(MegaElektronik @ Apr 11 2012, 15:43) *
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)

http://www.cliftonlaboratories.com/Documen...AV%20Manual.pdf
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ledum
сообщение Apr 11 2012, 13:34
Сообщение #3



******

Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237



Цитата(Proffessor @ Apr 11 2012, 16:12) *

Это усилитель Нортона - малейшее рассогласование по входу или выходу - и он гудит. Более того, он повторитель импеданса. Т.е. Его входное сопротивление полностью определяется сопротивлением нагрузки.
Уж лучше http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode/IF_lna.html - здесь и развязка нормальная, и шумы.
То MegaElektronik - Вы ж поймите Микрокапа у большинства нет - хоть бы в гифку заскриншотили.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 11 2012, 13:37
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 11 2012, 14:22
Сообщение #4


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
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MegaElektronik
сообщение Apr 12 2012, 06:00
Сообщение #5


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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 12 2012, 08:26
Сообщение #6


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ledum
сообщение Apr 12 2012, 08:47
Сообщение #7



******

Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237



Цитата(Proffessor @ Apr 12 2012, 11:26) *
А какой конкретно коэффициент шума нужен?
Чтобы не связываться с транзисторами - микросхема RF2360 (Kш=1,5dB, G=20dB)

Снят с производства еще лет 5 назад - мы его и 2320 использовали. ДОрог (на Филуре во всяком случае - ЕМНИП что-то порядка 16 баксов - больше никто не возил). На низких (ниже 20МГц) шумы заметно возрастают. Печка тоже та (но это нормально - для хорошей динамики). Согласовывать надо на тех же частотах.
Как замену позиционируют RF3827.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 12 2012, 08:59
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 12 2012, 08:58
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305



Тогда может быть
http://www.cliftonlaboratories.com/Documen...6A%20Manual.pdf
Здесь NF<3dB, на транзисторах вряд-ли будет меньше.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ledum
сообщение Apr 12 2012, 09:06
Сообщение #9



******

Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237



Цитата(Proffessor @ Apr 12 2012, 11:58) *
Здесь NF<3dB, на транзисторах вряд-ли будет меньше.

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.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 12 2012, 09:10
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MegaElektronik
сообщение Apr 12 2012, 09:44
Сообщение #10


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 12 2012, 10:56
Сообщение #11


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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_pv
сообщение Apr 12 2012, 11:08
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 563
Регистрация: 8-04-05
Из: Nsk
Пользователь №: 3 954



Цитата(MegaElektronik @ Apr 12 2012, 13:00) *
Я так понимаю, что ОУ имеет бОльшие шумы по сравнению с транзисторным усилителем, да еще и параллельно 4 транзистора снизят шум в 2 раза...

да и 4 ОУ в параллель точно так же можно влючить для уменьшения шумов.
ну и толпой на нагрузку работать веселей sm.gif

что-нибудь вроде LT6200 не?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Proffessor
сообщение Apr 12 2012, 11:23
Сообщение #13


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 sm.gif
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
MegaElektronik
сообщение Apr 12 2012, 16:20
Сообщение #14


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) *
Уж лучше http://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/hmode/IF_lna.html - здесь и развязка нормальная, и шумы.


А какое у него выходное сопротивление? Что то никак не пойму...

Сообщение отредактировал MegaElektronik - Apr 12 2012, 15:37
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ledum
сообщение Apr 12 2012, 16:51
Сообщение #15



******

Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237



Цитата(MegaElektronik @ Apr 12 2012, 19:20) *
А какое у него выходное сопротивление? Что то никак не пойму...

Достаточно близкое к согласованию на 50 Ом - последняя картинка - Output return loss минус 22дБ на 6.5МГц, что соответствует КСВ порядка 1.17, что в свою очередь соответствует 99.4% мощности, прошедшей в согласованную нагрузку 50Ом.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

5 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th July 2025 - 04:57
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01515 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016