Предприниму все усилия, чтобы получить ответ в короткий срок. Но мне все-таки интересна сам подход, методика расчета и выбора элементной базы, исходя из имеющихся данных (когда уже известно все необходимые параметры, четко сформулировано тех. задание). Своей личной целью я преследую не только выполнить работу и получить зарплату, но и чему-то научиться. Поэтому прошу спецов о ликбезе в решении вполне популярной (с точки зрения СЦОС) задачи. За ссылки, книги или свои рассуждения буду признателен. Напрмер, мне неизвестно как оценить шум исходя из данных графиков.

Что такое СЦОС?

Все очень просто, я же привел формулу.
На последнем графике кривая модуля комплексного сопротивления.
Можете построить такую же для последовательно соединенных R и C.
На высоких частотах основной вклад дает R, а на низких C.
Мы имеем кусок характеристики в переходной области.
По ней можно прикинуть R, хотя и не очень точно.
R является активным и следовательно шумит.
Un = √( 4*k*T*R*B )
Надеюсь хоть эту формулу Вы знаете, иначе сначала идите читать буквари и только потом приступайте к проектированию.
Я только не знаю как зависит сопротивление излучения гидрофона от частоты вне резонансной области, предполагаю его постоянным.
А сопротивление излучения и есть активное сопротивление гидрофона.

Сообщение отредактировал alexkok - Sep 27 2008, 01:22

Мне тоже очень интересно.

Эта формула импеданса конденсатора, только и всего.

Вы совершенно неправильно интерпретируете графики.
На последнем - (модуль?) реактивного сопротивления антенного элемента.

Это не есть факт.
Эквивалентную схему датчика, для которой приведены графики, мы не знаем. C может быть включена и параллельно с R.

Для пьезокерамики?
Параллельное сопротивление конечно есть, но это сопротивление изоляции и его величина это десятки МОм (мегаОм). Когда-то лично мерял мегомметром.

СЦОС - Система(ы) цифровой обработки сигналов.





Отличненько, формулу теплового шума знаем. Только вот с пониманием проблема, видать. Вы утверждете, что мне необходим усилитель с шумом <= 1nV/√Hz. Вот тут как раз недопонимание. Это с чего? Приведенная Вами формула дает собственный тепловой шум антены (вследствии активного сопроивления). Что будет, если шум усилителя будет больше шума антены (ну скажем 5nV/√Hz)?



На втором графике, действительно, реактивное сопротивление, а не полное комплексное.



Спасибо за пяснения.

Это не я, это Вы заявили, что Вам нужен усилитель с максимальной чувствительностью.

У Вас в посте 29 написано во множественном числе:

и я понял что это графики для разных антенн, и взял для расчетов с меньшим сопротивлением.
Так это для одной и той же антенны или для разных?

Если оба графика для одной и той же антенны, то шумы антенны будут около 4nV/√Hz и усилитель с шумом 5nV/√Hz вполне подходит. Если же активное сопротивление намного меньше, то просто чувствительность будет неоправданно занижена.

Запросто. Существует ведь еще механичесная "сущность" антенны, которая преобразуется к электрическим параметрам. Там свои RLC, и включены они, в общем случае, могут быть как угодно. Эквивалентную схему нужно давать с уучетом этого. Ну или объяснить, почему взаимодействием антенны с окружающим пространством можно принебречь. (Хотя какая она тогда будет антенна ?).
Если смотреть на графики, то активное сопротивление определяется по-видимому, излучением. И будет параллельным. Параллельно ему - емкость керамики и последовательный контур из приведенных L и C, соответствующих мех. резонансу керамики. Но он практически задемпфирован.

alexkok, Вы не правильно поняли. Графики эти для одной модели антенн (говоря антеннЫ я имел виду их множество одной модели =)). А по поводу шума. Я вот о чем спрашиваю. Положим, что по нашим расчетам, шум антенны 4nV/√Hz (ну чисто гипотетически). Усилок шумит, скажем, 10nV/√Hz. С чем и как соотносить эти числа? С диапазоном усиливаемого сигнала, друг с дружкой, с чем-то еще? Как числено оценить снижение чувствительности в таком случае (при условии, что усиливаемый сигнал порядка мкВ) если бы я взял усилок с шумом 4nV/√Hz вместо 10nV/√Hz? И насколько я понял из ОТТ-а, тепловой шум - это явление не реактивного сопротивления (как и говорил Stanislav, может я не прав). Спасибо, что помогаете.



И вопрос пока повис про LDO - сколько напряжения в хороших "откусывается" от входного?

Тогда задача, на мой взгляд (есть другие мнения), упрощается - шумы усилителя 1nV/√Hz не нужны.
Но надо проверить насчет минимального сопротивления излучения среди возможных типов антенн.

В первом приближении можно друг с другом. Но более правильно построить кривую суммарного шума на входе от шумов усилителя и решить для себя, с учетом стоимости усилителя или его разработки, какие шумы усилителя являются приемлемыми. Кроме того надо учесть внешние шумы принимаемые антенной, они, вполне возможно, могут ограничивать чувствительность. Как в КВ диапазоне например.

Да, это так, Вы поняли правильно. Но есть ещё и шумовой ток усилителя. Произведение этого тока на комплексное сопротивление источника тоже будет на входе усилителя, даже если сопротивление источника чисто реактивное.

Десятки мВ, зависит от тока, надо смотреть дэйташиты.

Это все хорошо... но смысла мне не раскрыло . Я не знаю как соотнести минимальный диапазон усиливаемого сигнала (напряжение на входе усилителя). Может перефразировать... меня интересует физический смысл выражения "1nV/√Hz" (уж простите за мое невежество).



Согласен и сей факт осознаю.

В очередной раз, благодарю.

Согласно Вашей модели, на 1кГц мы будем иметь параллельно соединенные 12нФ и 1кОм, и шумовой ток усилителя нас практически не интересует.
Сравните с последовательной схемой и почувствуйте разницу.


Формула для теплового шума содержит параметр "B" - это полоса частот и "1nV/√Hz" надо умножить на √B. Но в качестве полосы для сигналов с широкополосной модуляцией надо брать полосу после свертки. Спросите этот параметр у тех кто заведует обработкой.
И ещё поинтересуйтесь для какой модели, последовательной или параллельной, эти графики.

..,чтобы получить действующее значение помехи (спасибо, к это му же и пришел - книги некоторые странно пишут все-таки).



Не осознал. В честь чего? Антенна сама по себе имеет полосу пропускания, которая, по заданию, лежит ниже 50 КГц. С нее мы и принимаем сигнал. В качестве частоты среза для расчета B брать заданные 50 КГц. Или я не прав?

Не прав. Я затрудняюсь объяснить это достаточно понятно, но для широкополосных сигналов есть понятие "мгновенного" спектра, фактически это ширина спектра передаваемого полезного сигнала.
Вот его-то и надо брать для оценки шумов в канале передачи, при вычислении динамических диапазонов.
Можно для примера рассмотреть случай ЛЧМ сигнала.
Допустим сигнал состоит из 50 кусков синусоид сдвинутых между собой на 1кГц. Длительность каждого куска 1мсек, т.е. полоса 1кГц.
Все эти синусоиды идут одна за другой от 1 кГц до 50. Суммарный спектр будет 50кГц, а мгновенный всего 1кГц.
Оптимальный приемник будет перестраиваться синхронно с сигналом и спектр шумов на выходе будет всего 1кГц.

Сообщение отредактировал alexkok - Sep 29 2008, 04:37

Это надо, чтобы он еще умел перестраиваться, а если без перестройки - то полоса будет полная.

Про LDO - десятки милливольт - это правильно, только стабилизации при этом нет никакой. Чтобы была, лучше рассчитывать хотя бы на 0.7 В у лучших образцов, а так - 1 В.

Alex11, спасибо за уточнение по LDO. Ваш пример, alexkok, очень понятен. Но только, действительно, создать нечто подобное (перестраиваемый приемник) в моих условиях (когда не полосы несущей, ни количество полюсов модуляции) сложно. Поэтому вижу разумным, все же брать полную полосу (по крайней мере до тех пор, пока это не приведет к новой сложнорешаемой задаче).
Что касается DC/DC. Был совет экранировать. Кто что может сказать по поводу собственных экранов (корпусов он же экран) некоторых DC/DC? Если располагать ну не совсем прям близко к аналоговой части (2-3см)?