реклама на сайте
подробности

 
 
7 страниц V  < 1 2 3 4 5 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Усилить и оцифровать сигнал порядка мкВ, Посоветуйте решение
InvisibleFed
сообщение Sep 24 2008, 23:57
Сообщение #31


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 401
Регистрация: 18-11-06
Из: Хабаровск
Пользователь №: 22 469



Ну вот, кстати, вопрос. А какая существует альтернатива DCDC преобразователю (батарейка хоть и не шумит почти, но не катит) для организации двуполярного питания кроме как городить тоже самое, что в нем уже реализовано? Тем более, что хотелось бы питаться от одного вторичного источника +5В. Может кто посоветует качественный фильтр? А то порылся - то что нашел я и так знал - R/L С с несколькими разными C в параллель (тантал, керамика). Надо что-то посерьезней. Нашел DC-DC конвертера с шумом 6 мВ макс. Правда КПД аж всего 45%. С внешнем фильтром на паре кондеров пишут должно меньше 2 мВ получиться по шуму. У кого какие мнения? И возвращаясь к посту Alex11:
Цитата
Если у Вас фазоманипулированный сигнал на фиксированной несущей, то нужен достаточно узкополосный усилитель, настроенный на частоту несущей. Полоса будет определяться частотой модуляции. В этой ситуации жить Вам будет гораздо легче. Если Вам нужен усилитель, который может без перестройки работать на разных несущих, тогда, конечно, хуже. Но лучше определитесь с требуемой полосой и сразу отрезайте лишнее, шума будет меньше.


Некогда, давным давно, была разработана схема (я о ней уже упоминал) приемника, в которой как раз и применялся узкополосный услилитель, настроенный на частоту приема (тогда это были 12 КГц). Сейчас действительно сложнее. Во-первых, частота приема - объект исследований и может перенастраиваться. Во вторых, чувствительность нового приемника должна быть гораздо лучше. Многих интересует спектр сигнала в моей задачи, но в этом и особенность. В моем случае, если рассматривать худший случай распознавания полезного сигнала на фоне шума, спектр будет представлять собой спектр шума (в полосе 1 до 50 КГц по заданию). Сказать же о спектре полезного сигнала мне действительно сложно, по той причине, что такие вещи как частота несущей, количество полюсов манипуляции являются объектами исследования (с применением той железки которую мне поручили делать).
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 25 2008, 04:52
Сообщение #32


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 05:12) *
Привожу пару графиков ЧХ для антен (сам не знаю для каких - просто дали, когда я спросил о сопротивлении и то не сразу). Там только от 15 до 30 КГц, но мне уточнили, что нужно от 1 до 50 КГц. В отсутсвтии дополнительной информации, предполагаем, что "тенденция" (по графикам) там примерно та-же =) (ну а что еще остается делать?).

Уже что-то, можно прикинуть параметры источника с точки зрения шумовых характеристик.
Надеюсь, что эти графики снимались в воде, а не на воздухе.
Итак, судя по графикам, импеданс источника - это десятки Ом активного сопротивления и примерно 12нФ последовательной емкости. Параллельно источнику подключена емкость кабеля, порядка 1-2нФ, и вход усилителя.
Шумовое сопротивление этого источника будет около 12к на 1кГц и около 200 Ом на 50кГц.
Для такого источника необходим усилитель с напряжением шумов ≤1nV√Hz и шумовым током ≤0.1pA√Hz.
Осталось выяснить требования к динамическому диапазону и можно приступать к выбору усилителя.
Если особых требований к ДД не предъявляется, то можно использовать полевые транзисторы, например 2SK170, можно несколько в параллель.
Если же нужен высокий ДД, то придется выбирать что-то из операционников, например LT1792.
Шумы при этом будут выше.
Цитата
Кстати, 50 КГц входного сигнала... ну ни разу не встречал такого кодека - даже если пишут - гон на деле.

А конкретнее насчет гона?


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
One
сообщение Sep 25 2008, 05:58
Сообщение #33


Местный
***

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



а также посмотрите на AD8099; ADA4899
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 25 2008, 20:35
Сообщение #34


Гуру
******

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



Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
Привожу пару графиков ЧХ для антен (сам не знаю для каких - просто дали, когда я спросил о сопротивлении и то не сразу). Там только от 15 до 30 КГц, но мне уточнили, что нужно от 1 до 50 КГц.
Тогда пусть дадут импеданс антенны в этом частотном диапазоне.
Учтите, что индуктивная составляющая там тоже может он может оказаться значительной (см. например, эквивалентную схему и характеристики импеданса кварцевого резонатора - любой пьезоэлемент должен быть на неё похож).

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...В отсутсвтии дополнительной информации, предполагаем, что "тенденция" (по графикам) там примерно та-же =) (ну а что еще остается делать?).
Странный какой-то подход... То есть, предлагается гадать на кофейной гуще? 07.gif

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Кстати, 50 КГц входного сигнала... ну ни разу не встречал такого кодека - даже если пишут - гон на деле.
Ну, не знаю... Вот навскидку:
PCM1804,
PCM4220,
и т.д...

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Совсем низкие частоты действительно никого не интересуют. Поэтому остановимся на диапазоне входного сигнала 1 - 50 КГц.
Лучше давайте остановимся на полосе входного сигнала 15-30 кГц...

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Сигнал должен быть усилен с минимальными искажениями (амплитуда, фаза.. (допустим фиксированный сдвиг фазы для всего диапазона)).
Так не бывает.
Во всяком случае, нужно определить, что же подразумевается под "минимальными искажениями" в конкретных цифрах.

Цитата(alexander55 @ Sep 22 2008, 10:11) *
Нужно хорошо подумать, чтобы шумы с него лезли в усилительный тракт.
Если делать импульсный преобразователь в непосредственной близости от усилка - экранировать его нужно со всех сторон обязательно. Не говоря уже о тщательной фильтрации выходных напряжений. Непосредственно на усилок питание нужно подавать с помощью линейных стабилизаторов (LDO, например) с малым уровнем собственных шумов в интересующей полосе.

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Я тоже это имел ввиду, тем более устройство маломощное. А может быть батарейное питание для пред.усилителя ?
Думается, импульсное всё же возможно. Только аккуратность при проектировании нужна.
Цитата(alexkok @ Sep 25 2008, 08:52) *
Уже что-то, можно прикинуть параметры источника с точки зрения шумовых характеристик.
Надеюсь, что эти графики снимались в воде, а не на воздухе.
Итак, судя по графикам, импеданс источника - это десятки Ом активного сопротивления и примерно 12нФ последовательной емкости. Параллельно источнику подключена емкость кабеля, порядка 1-2нФ, и вход усилителя.
Я вижу на графиках порядка 800-1300 Ом активного сопротивления в приведённой полосе частот. Характер реактивного до конца не ясен - в области ВЧ это, конечно, ёмкость, только подключенная, быть может, и параллельно активному сопротивлению (это надо обязательно выяснить). А вот на частоте ~17-18 кГц наблюдается нечто вроде резонанса.
Итак, эквивалентная схема нужна, чтобы разобраться во всём этом деле. За основу предлагаю взять хорошо известную эквивалентную схему кварцевого резонатора.

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Шумовое сопротивление этого источника будет около 12к на 1кГц и около 200 Ом на 50кГц.
Простите, но расчёт непонятен.
И что такое "шумовое сопротивление" в данном контексте?

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Для такого источника необходим усилитель с напряжением шумов ≤1nV√Hz и шумовым током ≤0.1pA√Hz.
Почему? Я имею в виду, почему не 0,5 нВ/√Гц или не 3, например?
С шумовым током тоже пока не всё ясно.

Цитата(InvisibleFed @ Sep 22 2008, 06:12) *
...Осталось выяснить требования к динамическому диапазону и можно приступать к выбору усилителя.
Если особых требований к ДД не предъявляется, то можно использовать полевые транзисторы, например 2SK170, можно несколько в параллель.
Хорошие ПТ, одобрям. smile.gif Правда, есть и "покруче".
Только всё-таки предлагаю уточнить условия.

Цитата(One @ Sep 25 2008, 09:58) *
а также посмотрите на AD8099; ADA4899
К этим супер-пупер нужно относиться осторожно.
У них шумовой ток по входу весьма велик...


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
InvisibleFed
сообщение Sep 25 2008, 22:11
Сообщение #35


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 401
Регистрация: 18-11-06
Из: Хабаровск
Пользователь №: 22 469



Цитата
Итак, судя по графикам, импеданс источника - это десятки Ом активного сопротивления и примерно 12нФ последовательной емкости. Параллельно источнику подключена емкость кабеля, порядка 1-2нФ, и вход усилителя.
Шумовое сопротивление этого источника будет около 12к на 1кГц и около 200 Ом на 50кГц.
Для такого источника необходим усилитель с напряжением шумов ≤1nV√Hz и шумовым током ≤0.1pA√Hz.
Осталось выяснить требования к динамическому диапазону и можно приступать к выбору усилителя.

Как и Stanislav-у, мне тоже интересна методика расчета (но не из-за несогласия, а от незнания - надо же учиться).

А о кодеках я действительно был куда более худшего мнения. Специально не искал, признаюсь, но доверия к ним как -то нет. Вот если бы мне достоверно сказал, тот кто с ними работал, что ровная ЧХ (пусть и до заявленных 48 КГц), не ползет вверх уровень по каким-то своим законам, и самое главное не крутит не понять как фазу перед срезом (не после, а именно перед) - вот тогда можно задуматься. А так - трата времени весьма существенная может получится.

Цитата
Лучше давайте остановимся на полосе входного сигнала 15-30 кГц...

Я бы с радостью! =) Но... Попробую найти более подробные характеристики (свяжусь с конторой, у которой собираются пока покупать новые антенки).

Цитата
Странный какой-то подход... То есть, предлагается гадать на кофейной гуще?

Отчего же странный? Чисто по-русски - пойди туда не знаю куда.

Цитата
Так не бывает.

Как именно? Волнение в 1-2 процента на ЧХ не должно меня пугать.

Цитата
Непосредственно на усилок питание нужно подавать с помощью линейных стабилизаторов (LDO, например) с малым уровнем собственных шумов в интересующей полосе.

Про LDO думал. Не отметаю. Интересно, а ведь нормально включать пару LDO с общим COM (простите за тавтологию) - один на +5, второй на -5? И видимо тогда прийдется брать DC/DC с напряжением на выходе больше (по мдулю) чем +-5В (Может ли LDO совсем немного понизить то, что на него подали?). Вот тут пишут (правда и тут и там своя специфика), что и LC фильтр достаточно эффеткивен.

Цитата
Характер реактивного до конца не ясен - в области ВЧ это, конечно, ёмкость, только подключенная, быть может, и параллельно активному сопротивлению (это надо обязательно выяснить). А вот на частоте ~17-18 кГц наблюдается нечто вроде резонанса.
Итак, эквивалентная схема нужна, чтобы разобраться во всём этом деле. За основу предлагаю взять хорошо известную эквивалентную схему кварцевого резонатора.

Емкость на эквивалентной схеме (скажем так, в составе антены)? Про резонанс Вы правы. Начинаем учиться: что мне даст эквивалентная схема (с точки зрения проектирования услителя, если я таки найду ПОЛНЫЕ графики ЧХ)?

Всем большое спасибо.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 25 2008, 23:23
Сообщение #36


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(Stanislav @ Sep 25 2008, 23:35) *
Простите, но расчёт непонятен.
И что такое "шумовое сопротивление" в данном контексте?

Очепятка, "шумовое" вычеркнуть, можно заменить на "реактивное".
Цитата
Почему? Я имею в виду, почему не 0,5 нВ/√Гц или не 3, например?

Ну если принять активное, которое я оценил по АЧХ в десятки Ом, то получаем шум источника около 1нВ/√Гц. Можно конечно и 0,5 нВ/√Гц, но даже при 0 нВ/√Гц больше чем 3дБ не выиграем.
Цитата
С шумовым током тоже пока не всё ясно.

Если я правильно оценил импеданс, то реактивное сопротивление на 1кГц будет около 12кОм и шум при при 0,1 пА/√Гц будет 1,2 нВ/√Гц.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
InvisibleFed
сообщение Sep 25 2008, 23:37
Сообщение #37


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 401
Регистрация: 18-11-06
Из: Хабаровск
Пользователь №: 22 469



alexkok, обоснование с формулами (или ссылку), пожалуйста - очень интересно.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 26 2008, 02:13
Сообщение #38


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(InvisibleFed @ Sep 26 2008, 02:37) *
alexkok, обоснование с формулами (или ссылку), пожалуйста - очень интересно.

Xc = 1/(2*pi*C*f)
Оно? 07.gif


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexander55
сообщение Sep 26 2008, 06:20
Сообщение #39


Бывалый
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 584
Регистрация: 7-08-07
Пользователь №: 29 615



Цитата(InvisibleFed @ Sep 25 2008, 03:57) *
Может кто посоветует качественный фильтр?

Многозвенный L-C.
Насчет батареек. Не отметайте этот вариант. Даже если уйдете на DC/DC, в процессе проверок для исключения влияния шумов источника полезно бывает посмотреть работу девайса с батарейным питанием.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 26 2008, 07:00
Сообщение #40


Гуру
******

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



Цитата(alexkok @ Sep 26 2008, 03:23) *
Ну если принять активное, которое я оценил по АЧХ в десятки Ом, то получаем шум источника около 1нВ/√Гц...
Да откуда там десятки ом?
На первом графике приведено значение активного сопротивления от частоты. И оно порядка килоома для всего диапазона.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 26 2008, 16:45
Сообщение #41


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(Stanislav @ Sep 26 2008, 10:00) *
Да откуда там десятки ом?
На первом графике приведено значение активного сопротивления от частоты. И оно порядка килоома для всего диапазона.

Зато на втором 400 Ом на 30кГц и 6дБ/окт.
Делать же надо на худший случай.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 26 2008, 16:52
Сообщение #42


Гуру
******

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



Цитата(alexkok @ Sep 26 2008, 20:45) *
Зато на втором 400 Ом на 30кГц и 6дБ/окт.
Делать же надо на худший случай.
Реактивное сопротивление не шумит.
Но требует адэкватной частотной коррекции усилка. И накладывает ограничения на выбор усилительных элементов.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 26 2008, 19:05
Сообщение #43


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(Stanislav @ Sep 26 2008, 19:52) *
Реактивное сопротивление не шумит.
Но требует адэкватной частотной коррекции усилка. И накладывает ограничения на выбор усилительных элементов.

А я разве говорю что шумит?
Я взял в качестве шумового активное.
Если автор топика сможет предоставить данные о более высокочастотной области импеданса, активное сопротивление можно будет оценить точнее.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Sep 26 2008, 19:35
Сообщение #44


Гуру
******

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



Цитата(alexkok @ Sep 26 2008, 23:05) *
А я разве говорю что шумит?
Я взял в качестве шумового активное.
Если автор топика сможет предоставить данные о более высокочастотной области импеданса, активное сопротивление можно будет оценить точнее.
Короче говоря, для проектирования МШУ нужно знание полного электрического сопротивления источника сигнала в заданном диапазоне частот.
А также шумовые требования, предъявляемые к усилителю.
Извиняюсь за повторение.

2 Автор темы.
Это основные вопросы, которые Вам придётся-таки выяснить. Иначе Ваша работа не будет успешной.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexkok
сообщение Sep 26 2008, 19:48
Сообщение #45


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 609
Регистрация: 3-03-07
Из: San Jose
Пользователь №: 25 837



Цитата(Stanislav @ Sep 26 2008, 22:35) *
2 Автор темы.
Это основные вопросы, которые Вам придётся-таки выяснить. Иначе Ваша работа не будет успешной.

Достаточно, по минимуму, выяснить шумовые параметры предыдущего усилителя и сделать не хуже, но для широкого дипазона частот.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post

7 страниц V  < 1 2 3 4 5 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 19th July 2025 - 10:30
Рейтинг@Mail.ru


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