Господа, у меня такая проблема: нужно усиливать (или повторять) сигнал с высокоимпедансной точки (средняя точка делителя из 2 емкостей, емкости порядка 10 пФ). Соответственно нужен усилитель или буфер с очень высоким входным сопротивлением и с очень малой входной емкостью, т.к. ошибка (по сравнению с работой емкостного делителя без усилителя) должна быть порядка 10E-5. Может ли кто-нибудь посоветовать такой усилитель или идею по его реализации?

Какой диапазон частот и уровень сигнала? Судя по постановке вопроса, ОУ с входной емкостью 1...2pF и корррекцией делителя (решение в лоб) уже рассматривалось. В DS у Аналога были рекомендации по уменьшению Cвх за счет (П)ОС.

Какой диапазон частот и уровень сигнала? Судя по постановке вопроса, ОУ с входной емкостью 1...2pF и корррекцией делителя (решение в лоб) уже рассматривалось. В DS у Аналога были рекомендации по уменьшению Cвх за счет (П)ОС.
[/quote]

Частоты - единицы кГц. Амплитуда сигнала 1 В. Коррекция делителя не подходит - дело в том, что схема измерительная (как раз значения емкостей делителя и меряются), и нужны высокие точности (хотя бы 0.1%, а в идеале еще лучше), а входная емкость ОУ имхо не может быть померяна с такой точностью, кроме того, она, наверно, от температуры здорово плывет. Насчет рекомендаций AD почитаю, спасибо, однако, наверно, сложно скомпенсировать так, чтобы не плавало от температуры :-(.

А усилитель заряда Вам не подойдёт?
Входна ёмкость ОУ от температуры зависит мало. Поэтому, можно ожидать хорошей стабильности к-та преобразования по отношению к этому параметру.
А вообще, без калибровки обойтись вряд ли удастся, поэтому входную ёмкость ОУ измерять не обязательно.

Сообщение отредактировал Stanislav - Aug 25 2006, 13:10

судя по всему, измеритель перемещения... может иначе подойти к задаче? взять AD7745 и... хотя это догадки. расскажите подробнее о задаче, может что-то придумается... потому как измерять в лоб отношение таких емкостей - дело тонкое. может дорого встать

[quote name='norsen' date='Aug 25 2006, 15:24' post='147877']
Какой диапазон частот и уровень сигнала? Судя по постановке вопроса, ОУ с входной емкостью 1...2pF и корррекцией делителя (решение в лоб) уже рассматривалось. В DS у Аналога были рекомендации по уменьшению Cвх за счет (П)ОС.
[/quote]

Частоты - единицы кГц. Амплитуда сигнала 1 В. Коррекция делителя не подходит - дело в том, что схема измерительная (как раз значения емкостей делителя и меряются), и нужны высокие точности (хотя бы 0.1%, а в идеале еще лучше), а входная емкость ОУ имхо не может быть померяна с такой точностью, кроме того, она, наверно, от температуры здорово плывет. Насчет рекомендаций AD почитаю, спасибо, однако, наверно, сложно скомпенсировать так, чтобы не плавало от температуры :-(.
[/quote]

Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах. Давным-давно в журнале "Радио" видел схему выносного щупа (для осциллографа) с нулевой входной емкостью на полевике. Поэтому был вопрос про частоты и амплитуду. Если найду концы, сообщу обязательно. Похоже усилитель заряда совет лучший.

Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.

Сообщение отредактировал Stanislav - Aug 25 2006, 14:56

Десять пикофарад при частотах порядка единиц килогерц это ~1/(6*1e-11*1*e+3)~=1.5e+8 Ом. Даже установка режима входного каскада по постоянному току будет представлять собой проблему. Я бы попытался взять высокоомный ОУ с хорошим запасом по быстродействию, например, СА3140 и включить его как повторитель. Прямой вход подключить к резисторному делителю через высокоомный резистор, делитель запитать от питания ОУ. Последнее, в свою очередь, сделать следящим. Может быть и заработает...

[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 18:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]


Да, согласен, специально оговорил случай именно БП каскада - пара транзюков в микрорежиме. ОУ с БП вообще не пройдет по Iвх.

[quote name='HardJoker' post='147994' date='Aug 25 2006, 21:19']
[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 18:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]


Да, согласен, специально оговорил случай именно БП каскада - пара транзюков в микрорежиме. ОУ с БП вообще не пройдет по Iвх.

Кстати, весьма полезно всю конструкцию прогнать в PSpice :-)))

[quote name='SasaTheProgrammer' post='147987' date='Aug 25 2006, 20:51']
[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 16:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]
Десять пикофарад при частотах порядка единиц килогерц это ~1/(6*1e-11*1*e+3)~=1.5e+8 Ом. Даже установка режима входного каскада по постоянному току будет представлять собой проблему. Я бы попытался взять высокоомный ОУ с хорошим запасом по быстродействию, например, СА3140 и включить его как повторитель. Прямой вход подключить к резисторному делителю через высокоомный резистор, делитель запитать от питания ОУ. Последнее, в свою очередь, сделать следящим. Может быть и заработает...
[/quote]

Дифф.каскад с ГСТ и последовательной ОС в цепях эмитеров, Ku +10..14dB. Никуда рабочая точка не денется.

Сообщение отредактировал HardJoker - Aug 25 2006, 17:22

[quote name='HardJoker' date='Aug 25 2006, 21:25' post='147994']
[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 18:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]


Да, согласен, специально оговорил случай именно БП каскада - пара транзюков в микрорежиме. ОУ с БП вообще не пройдет по Iвх.

[quote name='HardJoker' post='147994' date='Aug 25 2006, 21:19']
[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 18:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]


Да, согласен, специально оговорил случай именно БП каскада - пара транзюков в микрорежиме. ОУ с БП вообще не пройдет по Iвх.

Кстати, весьма полезно всю конструкцию прогнать в PSpice :-)))

[quote name='SasaTheProgrammer' post='147987' date='Aug 25 2006, 20:51']
[quote name='Stanislav' post='147953' date='Aug 25 2006, 16:56']
[quote name='HardJoker' post='147949' date='Aug 25 2006, 18:47']Как Cвх плывет от температуры не знаю, но зависимость от приложенного напряжения есть совершенно точно. Емкость коллектора есть ф-ция от напряжения на нем. Варикап работает на том же принципе. Емкость эмитера ведет себя также, но следует помнить, что эмитерный переход прямосмещенный. Поэтому относительное изменение C у него меньше. Критично, если входной каскад на биполярных транзисторах.[/quote]Простите, но:
- представить себе усилитель сигнала с датчика в 10 пФ и частоте в несколько кГц со входом на БТ ...ммм... сложновато;
- напряжение коллектор-база в БТ входного каскада ОУ вовсе не обязано меняться в зависимости от входного сигнала. Это зависит от схемотехники входного ДУ опера.
[/quote]
Десять пикофарад при частотах порядка единиц килогерц это ~1/(6*1e-11*1*e+3)~=1.5e+8 Ом. Даже установка режима входного каскада по постоянному току будет представлять собой проблему. Я бы попытался взять высокоомный ОУ с хорошим запасом по быстродействию, например, СА3140 и включить его как повторитель. Прямой вход подключить к резисторному делителю через высокоомный резистор, делитель запитать от питания ОУ. Последнее, в свою очередь, сделать следящим. Может быть и заработает...
[/quote]

Дифф.каскад с ГСТ и последовательной ОС в цепях эмитеров, Ku +10..14dB. Никуда рабочая точка не денется.
[/quote]

Возможен вариант построение измерительной схемы с компенсацией (нейтрализацией) входной емкости измерительного каскада. Если использовать мостовую схему и в противоположные (нижние) диагонали моста включить измеряемую емкость и варикап. Верхние плечи моста - образцовые емкости (полигоны на текстолите будут очень стабильны и легко считаются). ОУ подключается в средние точки диагоналей. Изменяя емкость варикапа, на выходе ОУ (или компаратора) фиксируем момент равенства емкостей варикапа и измеряемого конденсатора.
Достоинства. Во-первых, входная емкость ОУ приложена практически одинаково к обоим диагоналям - взаимно компенсируется. Во-вторых, активный участок рабочей характеристики варикапа очень большой 1V/10pF...25V/1pF. Для изменения его емкости на 0.1% управляющее напряжение должно меняться на 25mV (BB833, www.smd.ru).
Недостатки. Сложная реализаяция - мост, цап, управление варикапом, источник питания -30V.

Истоковый повторитель на дискретном транзисторе + ОУ+общая обратная связь для стабилизации режима DC и усиления?
И транзистор КП305Е - дунешь - он и пробьется

Источник сигнала чисто емкостной, т.е. без гальванической связи с землёй. Нужно чем-то подать постоянную составляющую (установить режим) на вход схемы, причём через импеданс существенно больший, чем 150МОм.

простите, чукча не читатель был в тот момент... присоединяюсь к версии ПТ+ОУ

Да, это действительно измеритель малых перемещений; относительно самих величин не все пока понятно, предварительно +-0.2 мм при величине зазора порядка единиц мм (уточняется механиками. AD7745 подошло бы, но температура в месте измерений 175-200 по Цельсию, и данная микросхема, наверно, не будет работать. Да и вообще такая температура накладывет существенные ограничения на выбор элементов, точно знаю только про существование подходящих ОУ. На месте измерений планируется иметь датчик температуры и при обработке корректировать по Т.
Питание +-5В (нельзя изменить). Не совсем представляю себе процесс калибровки данной системы, ведь необходимо будет выдерживать точность тестового перемещения более высокую, чем точность преобразования схемы, иначе прооцесс не имеет смысла. Как это сделать, для меня неясно :-(.

Спасибо всем за советы, буду думать дальше (вернее, разбираться, как работает усилитель заряда, как реализуется ГСТ и почему поможет истоковый повторитель). А то я ведь не гуру в схемотехнике...

ага, все таки перемещения, надо же... а с чего полоса несколько килогерц? потому как у 7745 будут десятки герц

так.... могу Вас уверить, что при такой температуре не будет работать не один усилитель с высокоимпедансным входом, хоть ПТ, хоть ОУ. потому как при такой температуре утечки через затвор будут таковы, что Вы ничего не измерите. Так что про такую температуру забудьте, надо измерительную часть выносить куда то.