|
|
  |
На чём собрать малошумящий усилитель?, полоса 2МГц....шум <1мкВ |
|
|
|
Jan 30 2007, 11:52
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Designer56 @ Jan 30 2007, 11:02)  Stanislav , есть вариант решения- мы его с вами как-то немного обсуждали уже. Использовать согласующий тр-р с максимальным коэфф. трансформации, с последующим усилением устройством на малошумящих ПТ, малый ток шума которых позволит обеспечить отношение сигнал/шум. попробую восстановить свой старый проект- как раз подобная схема... Было бы интересно посмотреть. Только здесь засада возможна: и так уже резонансы в рабочей полосе видны, а если делать на бОльший к-т трансформации, рискуем получить очень неравномерную АФХ в интересующей полосе сигнала. Хотя, попробовать, наверное, стОит...
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jan 30 2007, 13:32
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
...спасибо за консультации Stanislav: Цитата Простите за перерыв, времени маловато... Сначала позволю себе немного критики: кондёры C2 и C3 на схеме, по-моему, слишком малы (если, конечно, датчик у Вас не резонансный). На частоте 4 МГц только они будуть давать примерно 160 Ом модуля импеданса ещё до транса, и почти 1,5 кОм - после него, что значительно ухудшит отношение С/Ш для усилителя на биполярных транзисторах. Резонанс на 1-м графике, скорее всего, попал в полосу сигнала именно из-за этих ёмкостей. Попробуйте обойтись совсем без них (замкнув), или увеличьте хотя бы раз в 20-30. Далее, конструкции транса нужно уделить особое внимание, т.к. он в значительной степени будет определять отношение С/Ш. Если делаете его самостоятельно, опишите конструкцию; возможно, надо будет что-то изменить. Навскидку: маловата индуктивность обмоток, надо бы увеличить раза в 2-3. Входная цепь настраивалась для максимально красивой ачх(полоса, неравномерность) и максимального коэффицента передачи. Трансы мотали с интервалом виток) и можно сказать что это оптимальный вариант...ачх строится на сближении двух резонансов с минимальным подавлением каждого.... Цитата Должен сказать, что при таком импедансе источника повышающий транс, скорее всего, улучшит отношение С/Ш в системе датчик-усилитель. "Левые" 4 диода, по-моему, стоит убрать. Лучше заземлить среднюю точку первичной обмотки транса. Первичная обмотка без отвода сделана из соображений симметрии, т.е. чтоб лучше вычетался синфазный сигнал с витой пары, которой датчик подсоединяется к ёмкостям(1метр  ) Транс мы мотаем на чашке из карбонильного железа мр100 Сб12а и это единственный пока известный нам материал с низкой магнитострикцией...на ферритах пермолои...на всём пробовали и железо карбонильное самый лучший вариант(на других сердечниках после зондирующего сигнала, даже ограниченного диодами до 1.5-2 вольт , звенящая борода микросекунд под 20)...мотаем одинарным проводом первичную и двойным вторичную, без прокладок каких - либо Вот...на биполярных транзисторах (брал bfp182) пока что токо в 1.5 раза лучше чем с ОУ....на полевых в 2 раза(ОЭ и ОИ для теста) так что наверное вариант Designer56 очень даже подойдёт....хочу свой дифкаскад поставить на каждый отвод катушки...4 транзистора вместо 2х должны шум ещё в 1.4 раза уменьшить
|
|
|
|
|
Jan 30 2007, 18:23
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Stanislav: Цитата Для достижения наилучшего отношения С/Ш следует применить недифференциальный каскад усиления ОЭ-ОБ, если это приемлемо. Ещё раз спасибо за ответы. Я не совсем понял, почему не дифкаскад лучше чем диф по шумам, т.е. раз у меня получается меньше шумов на ПТ мне логичней использовать 4 общих истока, чем два дифкаскада на ПТ? а про каскодное включение щас попробую....
|
|
|
|
|
Jan 30 2007, 19:25
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(yrbis @ Jan 30 2007, 20:23)  Stanislav: Цитата Для достижения наилучшего отношения С/Ш следует применить недифференциальный каскад усиления ОЭ-ОБ, если это приемлемо. Ещё раз спасибо за ответы. Я не совсем понял, почему не дифкаскад лучше чем диф по шумам, т.е. раз у меня получается меньше шумов на ПТ мне логичней использовать 4 общих истока, чем два дифкаскада на ПТ? а про каскодное включение щас попробую.... В дифкакскаде шумы отдельных транзисторов складываются по теореме Пифагора- т.е. в sqrt(2) раз больше шума отдельного траензистора. Макс. коэффициент трансформации ограничивается конструктивными вещами- межобмоточными емкостями, габаритами, индуктивностью рассеяния.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Jan 30 2007, 19:50
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата В дифкакскаде шумы отдельных транзисторов складываются по теореме Пифагора- т.е. в sqrt(2) раз больше шума отдельного траензистора. Макс. коэффициент трансформации ограничивается конструктивными вещами- межобмоточными емкостями, габаритами, индуктивностью рассеяния. Ну собственно про шумы и вопрос...т.е. Если взять дифкаскад и два отдельных общих истока для обоих случаев усиление растёт в 2 раза а шумы в корень из двух, но Stanislav утверждает, что лучше будет использовать не дифкаскад, вот я и спрашиваю в чём разница.... А трансформатор собственно так и мотался...при расчёте входной цепи оперировал ёмкостью параллельной выходу и эта ёмкость полностью паразитная...т.е. взято минимум число витков на входе и максимум на выходе
|
|
|
|
|
Jan 30 2007, 20:02
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(yrbis @ Jan 30 2007, 21:50)  Цитата В дифкакскаде шумы отдельных транзисторов складываются по теореме Пифагора- т.е. в sqrt(2) раз больше шума отдельного траензистора. Макс. коэффициент трансформации ограничивается конструктивными вещами- межобмоточными емкостями, габаритами, индуктивностью рассеяния. Ну собственно про шумы и вопрос...т.е. Если взять дифкаскад и два отдельных общих истока для обоих случаев усиление растёт в 2 раза а шумы в корень из двух, но Stanislav утверждает, что лучше будет использовать не дифкаскад, вот я и спрашиваю в чём разница.... А трансформатор собственно так и мотался...при расчёте входной цепи оперировал ёмкостью параллельной выходу и эта ёмкость полностью паразитная...т.е. взято минимум число витков на входе и максимум на выходе Нет,Stanislav прав.У вас выходная обмотка расщеплена на 2 части-т.е напряжение на каждой полуоюмотке равно половине общего. Если взять всю вых. обмотку и подключить её к простому усилителю, то выигрыш по шумам по сравнению с диф, каскадом будет в sqrt(2) раз по сравнеию с диф. каскадом.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Jan 31 2007, 17:56
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(yrbis @ Jan 31 2007, 19:18)  ...я тут посчитал... и с отводом спорный вопрос. Потомучто, когда я землю не отвод, а один конец обмотки и подаю на один усилитель вместо двух, то я ещё и выходное сопротивление моей цепи входной увеличиваю.....а значит увеличиваю шум обусловленный шумовым источником тока. Получается что если у транзистора есть источник шума по напряжению - Еш и по току Iш то шум(всмысле спектральная плотность по напряжению) для двух усилителей и заземлённого отвода..(диф. вариант) будет sqr(2Eш*Еш+Iш*Iш*Z*Z/2), а без отвода у транса и для одного усилителя будет sqr(Eш*Еш+Iш*Iш*Z*Z)..где Z/2 - модуль сопротивления половины обмотки....т.е. шум напряжения уменьшается, а тока растёт....далее конечно можно сказать, что токовый шум ПТ маленький, и следует ожидать выйгрыш, но я это для точности щас замерю... Именно...Всё дело в том, что усилитель- есть устройство, увеличивающее мощность сигнала, а трансформатор этого не умеет.Хотя увеличивает напряжение на выходе.Поэтому приходится использовать актвное устройство.Вам нужно почитать поподробнее о проектировании малошумящих устройств.
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
Jan 31 2007, 18:37
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата Вам нужно почитать поподробнее о проектировании малошумящих устройств. Это точно, может подскажите чего-нибудь? ...я тут померил и у меня получается, что шум обусловленный током одного транзистора(2sk316 ) даёт вклад в 4 раза больший чем шумовое напряжение! мерил так...выставлял нужное усиление смотрел размах шумовой полоски на осциллографе, затем коротил входы (затворы на землю) и смотрел на изменение этой полоски... она в 2 раза уже стала при закороченном входе...т.е. либо по формулам получается что плотности Eш и Iш*Z отличаются в 4 раза не в пользу Еш либо сама цепь входная шумит как паровоз активными составляющими..... ....Что более вероятно?
|
|
|
|
|
Jan 31 2007, 19:54
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290

|
Цитата(yrbis @ Jan 31 2007, 20:37)  Цитата Вам нужно почитать поподробнее о проектировании малошумящих устройств. Это точно, может подскажите чего-нибудь? ...я тут померил и у меня получается, что шум обусловленный током одного транзистора(2sk316 ) даёт вклад в 4 раза больший чем шумовое напряжение! мерил так...выставлял нужное усиление смотрел размах шумовой полоски на осциллографе, затем коротил входы (затворы на землю) и смотрел на изменение этой полоски... она в 2 раза уже стала при закороченном входе...т.е. либо по формулам получается что плотности Eш и Iш*Z отличаются в 4 раза не в пользу Еш либо сама цепь входная шумит как паровоз активными составляющими..... ....Что более вероятно? Начните с П.Хоровиц, У.Хилл " Искуство схемотехники" Во втором издании есть пространная глава на эту тему. Измерение шумового тока полевого транзистора- весьма сложная задача из-за его малости.Требуется подключать последовательно с затвором резистор очень большого номинала- десятки мегом и более.Он сам по себе при нормальной температуре шумит гораздо сильнее, чем от протекающего через него шумового тока.У вас, похоже, именно этот случай.( прибольшой нужде в измнерении шумового тока резистор помещают в сильный холод)
--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|