реклама на сайте
подробности

 
 
15 страниц V  « < 7 8 9 10 11 > »   
Reply to this topicStart new topic
> В продолжение темы про Transimpedance, поиск схемного решения
One
сообщение Jun 15 2006, 19:28
Сообщение #121


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 451
Регистрация: 29-01-06
Из: Питер
Пользователь №: 13 728



Цитата(DS_ @ Jun 15 2006, 18:50) *
...в ТИ усилителях шум определяется резистором обратной связи. При сколь-нибудь разумным выборе шум ОУ, а тем более токовый, не влияет на результат. Чудеса могут возникнуть, если ОУ имеет немонотонно-фазовую х-ку ...


именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...
монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...

относительно АЦП - полезный сигнал (с учетом внешних условий) будет иметь заведомо более узкий динамическикий диапазон, потому мне кажется не следует исключать применение АЦП с гарантированными 18-21 Bit, но зато имеющих более низкий порог сосбственных шумов ...

все это, конечно, ИМХО, экспериментатору виднее ...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jun 18 2006, 06:35
Сообщение #122


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(Tanya @ Jun 15 2006, 15:12) *
Присоединяясь к уважаемому DS, хочу спросить - зачем светить зря, если используется УВХ (немного подпорченные)? Ведь интегрирование (усреднение выборок) даст меньший уровень шумов, чем отдельная выборка... Почему бы не измерять что-то, когда есть возможность? Зачем выбрасывать нелишнюю информацию о сигнале?

Попробую объяснить свои рассуждения. Дело в том, что лазер модулируется прямоугольным сигналом, импульсами, меандром, в часности. Такой же прямоугольной формы сигнал, в идеале, должен быть принят и измерен. Всё что требуется - узнать его амплитуду. Реально же, сигнал, по понятным причинам, искажается - заваливаются фронты, появляются переколебания, добавляются шумы. Но если синхронизировать СД с задержкой на затухание переходного процесса (и ограничив, по возможности, полосу) амплитуду импульса можно фиксировать и лазер выключать. Ибо информация уже есть, дальше меняться она не будет (во всяком случае, по воле разработчика и в пределах данного импульса), зачем же "измерять что-то"? Интегрировать дальше этот DC уровень, ИМХО, нет смысла. Другое дело, если бы у меня в это время превалировали ВЧ-помехи, тогда было бы полезно усреднение. В моём же случае, на самом деле амплитуда импульса в начале и конце неодинакова, за счёт модуляции его частью синусоиды 50Гц. Зачем мне передавать это изменение на выход? Я же хочу от него избавиться.
Так что я не совсем понял, что Вы называете "нелишней информацией о сигнале. Полезного изменения сигнала за такое время не происходит и непрерывность измерений мне ничего не даст.
А усреднение выборок у меня и так предусмотрено. В ФНЧ перед АЦП, и после, в цифровом виде.

Цитата(One @ Jun 15 2006, 21:28) *
Цитата(DS_ @ Jun 15 2006, 18:50) *


...в ТИ усилителях шум определяется резистором обратной связи. При сколь-нибудь разумным выборе шум ОУ, а тем более токовый, не влияет на результат. Чудеса могут возникнуть, если ОУ имеет немонотонно-фазовую х-ку ...


именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...
монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...

Спасибо за рекомендации, посмотрю внимательней обязательно. Первое, что бросилось в глаза - приборы доволно быстродействующие и шумы для них нормируются относительно высокочастотные, по НЧ могут быть совсем другие цифры. Вот и на диаграмме это видно, правда, только для шума напряжения...
А второй прибор по входным токам и вовсе для ТИ слабо подходит. Или это не для него?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
lks
сообщение Jun 18 2006, 08:50
Сообщение #123


Местный
***

Группа: Новичок
Сообщений: 493
Регистрация: 18-06-06
Пользователь №: 18 143



Предлагаю еще вариант.
Модулировать сигнал для изучающего ФД синусом, это позволит сузить полосу сигнала. А если синус будет качественным, то это еще даст просто стабилизированный по амплитуде световой поток. А если еще взять излучающий диод с элементом Пельтъе (бывают встроенные прямо в диоде) то это даст еще и стабильность спектра. cheers.gif
В качестве прибора можно использовать микроконвертер (AD) там есть все необходимое.
(Спасибо AD, что они о нас заботятся! tongue.gif )
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jun 18 2006, 09:43
Сообщение #124


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(lks @ Jun 18 2006, 10:50) *
Предлагаю еще вариант.
Модулировать сигнал для изучающего ФД синусом, это позволит сузить полосу сигнала. А если синус будет качественным, то это еще даст просто стабилизированный по амплитуде световой поток. А если еще взять излучающий диод с элементом Пельтъе (бывают встроенные прямо в диоде) то это даст еще и стабильность спектра. cheers.gif
В качестве прибора можно использовать микроконвертер (AD) там есть все необходимое.
(Спасибо AD, что они о нас заботятся! tongue.gif )

Что-то ничего не понял.... sad.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 18 2006, 09:44
Сообщение #125


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(Herz @ Jun 18 2006, 10:35) *
Цитата(Tanya @ Jun 15 2006, 15:12) *

Присоединяясь к уважаемому DS, хочу спросить - зачем светить зря, если используется УВХ (немного подпорченные)? Ведь интегрирование (усреднение выборок) даст меньший уровень шумов, чем отдельная выборка... Почему бы не измерять что-то, когда есть возможность? Зачем выбрасывать нелишнюю информацию о сигнале?

Попробую объяснить свои рассуждения. Дело в том, что лазер модулируется прямоугольным сигналом, импульсами, меандром, в часности. Такой же прямоугольной формы сигнал, в идеале, должен быть принят и измерен. Всё что требуется - узнать его амплитуду. Реально же, сигнал, по понятным причинам, искажается - заваливаются фронты, появляются переколебания, добавляются шумы. Но если синхронизировать СД с задержкой на затухание переходного процесса (и ограничив, по возможности, полосу) амплитуду импульса можно фиксировать и лазер выключать. Ибо информация уже есть, дальше меняться она не будет (во всяком случае, по воле разработчика и в пределах данного импульса), зачем же "измерять что-то"? Интегрировать дальше этот DC уровень, ИМХО, нет смысла. Другое дело, если бы у меня в это время превалировали ВЧ-помехи, тогда было бы полезно усреднение. В моём же случае, на самом деле амплитуда импульса в начале и конце неодинакова, за счёт модуляции его частью синусоиды 50Гц. Зачем мне передавать это изменение на выход? Я же хочу от него избавиться.
Так что я не совсем понял, что Вы называете "нелишней информацией о сигнале. Полезного изменения сигнала за такое время не происходит и непрерывность измерений мне ничего не даст.
А усреднение выборок у меня и так предусмотрено. В ФНЧ перед АЦП, и после, в цифровом виде.

Цитата(One @ Jun 15 2006, 21:28) *
Цитата(DS_ @ Jun 15 2006, 18:50) *


...в ТИ усилителях шум определяется резистором обратной связи. При сколь-нибудь разумным выборе шум ОУ, а тем более токовый, не влияет на результат. Чудеса могут возникнуть, если ОУ имеет немонотонно-фазовую х-ку ...


именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...
монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...



Ваши рассуждения мне кажутся неправильными. То, что Ваш полезный сигнал как-то искажается - это мелочи по сравнению с естественными (Даже если Вы поставите сверхстабильную собственную подсветку, квантовую природу света не обойти!) флуктуациями Вашей огромной вредной ПОЛКИ - вот Вам и высокочастотные шумы. Кажется странным, что имея возможность сделать N "измерений" и, усреднив их, уменьшить шум полки в корень из N, Вы решили ограничиться одним.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
lks
сообщение Jun 18 2006, 10:20
Сообщение #126


Местный
***

Группа: Новичок
Сообщений: 493
Регистрация: 18-06-06
Пользователь №: 18 143



Что-то ничего не понял.... sad.gif
[/quote]

Сигнал-то у Вас импульсный, а проблема - в помехах и слабом полезном сигнале?
Вот я и предлагаю Вам модулировать по амплитуде импульсы с помощью прецизионного скоростного 12 разрядного ЦАП, который имеется в составе микроконвертеров Analog Devices.
Там же есть встроенный фильтр подавления наводок сети (ну очень хороший!), прецизионный программируемый усилитель, АЦП (бывают разные).
Когда Вы принятый фотоприемником ток преобразуете в напряжение, а затем отфильтруете - на выходе у Вас будет непрерывнй сигнал с модуляцией синусом + шум. Его Вы оцифруете, а затем цифровыми методами вычислите значение пик-ту-пик синусоидального сигнала - это и будет амплитуда принятого сигнала. Почему синусом? А его фильтровать проще!

Нужно только следить, чтобы частота модуляции не совпадала с частотой сети blink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DS
сообщение Jun 18 2006, 10:32
Сообщение #127


Гуру
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250



Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.
Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.


--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 18 2006, 11:00
Сообщение #128


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(DS_ @ Jun 18 2006, 14:32) *
Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.
Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.

Спасибо за интерпретацию. А что там не так с 8065/67? Я их активно использую. Может зря?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DS
сообщение Jun 18 2006, 11:07
Сообщение #129


Гуру
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250



Судя по всему у AD8065 имеется две цепи коррекции, одна валит высокие частоты, чтобы обеспечить стабильность, другая их поднимает, чтобы скомпенсировать характеристику плохо работающего входного каскада. В результате возникает лишний полюс. Это, кстати, хорошо видно на характеристике в DS на 8067 - там есть большой подъем перед спадом. В результате при трансимпедансном включении он ведет себя так, как будто между входом и землей включен конденсатор порядка 1 нф.


--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tanya
сообщение Jun 18 2006, 11:38
Сообщение #130


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883



Цитата(DS_ @ Jun 18 2006, 15:07) *
Судя по всему у AD8065 имеется две цепи коррекции, одна валит высокие частоты, чтобы обеспечить стабильность, другая их поднимает, чтобы скомпенсировать характеристику плохо работающего входного каскада. В результате возникает лишний полюс. Это, кстати, хорошо видно на характеристике в DS на 8067 - там есть большой подъем перед спадом. В результате при трансимпедансном включении он ведет себя так, как будто между входом и землей включен конденсатор порядка 1 нф.

А в SPICE-модели это видно? В смысле: она адекватна реальности?
Может они что-то в кристалле поменяли. В даташитах даже изменилась граничная частота.

Сообщение отредактировал Tanya - Jun 18 2006, 11:40
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DS
сообщение Jun 18 2006, 11:44
Сообщение #131


Гуру
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250



Я моделями не пользуюсь - быстрее померить и на бумажке посчитать. В технологии действительно менялось что-то - у меня попались ОУ с годом разницы в выпуске, шумы отличались раза в 2. Но при этом до старого доброго ad825 и близко не дотягивают


--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jun 18 2006, 11:44
Сообщение #132


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(lks @ Jun 18 2006, 12:20) *
Сигнал-то у Вас импульсный, а проблема - в помехах и слабом полезном сигнале?
Вот я и предлагаю Вам модулировать по амплитуде импульсы с помощью прецизионного скоростного 12 разрядного ЦАП, который имеется в составе микроконвертеров Analog Devices.
Там же есть встроенный фильтр подавления наводок сети (ну очень хороший!), прецизионный программируемый усилитель, АЦП (бывают разные).
Когда Вы принятый фотоприемником ток преобразуете в напряжение, а затем отфильтруете - на выходе у Вас будет непрерывнй сигнал с модуляцией синусом + шум. Его Вы оцифруете, а затем цифровыми методами вычислите значение пик-ту-пик синусоидального сигнала - это и будет амплитуда принятого сигнала. Почему синусом? А его фильтровать проще!

Нужно только следить, чтобы частота модуляции не совпадала с частотой сети blink.gif

Спасибо за идею. Только модулировать лазер синусом трудно - он крайне нелинейный элемент.
Излучающий ФД - ИМХО, нонсенс, ибо ФД - это фотодиод, приёмник. Они со встроенными элементами Пельте бывают, это я знаю. У тех же Hammamatsu, например. А излучающих, со стабилизацией спектра - не встречал.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
lks
сообщение Jun 18 2006, 11:59
Сообщение #133


Местный
***

Группа: Новичок
Сообщений: 493
Регистрация: 18-06-06
Пользователь №: 18 143



Ну Вы конечно правы. А по мне все что полупроводник с двумя выводами - все диод. cranky.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jun 18 2006, 12:01
Сообщение #134


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Что ж я тупой-то такой... sad.gif sad.gif
Медленно доходит до меня. Уж извините...
Цитата(DS_ @ Jun 18 2006, 12:32) *
Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.

Насчёт мгновеннового значения сигнала помехи понятно. Только что значит время срабатывания УВХ? Время заряда ёмкости хранения?
Я ведь не меряю каждый импульс, Вы же это знаете. То есть, каждый цикл измерений АЦП - это предварительное усреднение ФНЧ довольно большого количества отсчётов. Да и после замеров - следующий этап усреднений. Что именно (простите, ещё раз переспрошу) Вы называете периодом и что - временем выборки в текущем контексте?
Цитата
Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.

Вы это объясняете внутренней коррекцией? Почему же она так драматически влияет именно на ТИ-включение?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DS
сообщение Jun 18 2006, 12:20
Сообщение #135


Гуру
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250



Время срабатывания - это время, в течение которого перед срабатыванием УВХ должен поддерживаться сигнал, чтобы ошибка не превышала 0.7. Период имеется в виду, естественно, срабатывания УВХ. Фильтр, конечно, существенно снизит повышение шумов т.к. подавит высокие частоты. Я просто пытаюсь объяснить, что схема с УВХ в данном случае обладает худшими характеристиками, чем СД с ключами, который, в свою очередь, хуже СД с аналоговым перемножителем, зато дешевле и проще.
В ТИ включениисобственный шум операционника усиливается за счет паразитной емкости вход - земля. Как легко понять, это ФВЧ, поэтому шум, связанный с ОУ, линейно растет с частотой. Если в операционнике есть коррекция, которая вертит фазу в том же направлении (Это осбенность именно данного операционника - в нормальных ОУ такие вещи не допускались - видимо, попытка дотянуть до обещанных характеристик неправильно спроектированный усилитель), может возникнуть положительная обратная связь по усилению шума (с коэффициентом ПОС<1), поэтому, хотя генерации не будет, шум будет усилен в неопределенное количество раз. Аккуратно считать мне это было лень, я просто перестал их использовать.


--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

15 страниц V  « < 7 8 9 10 11 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 15:09
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01647 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016