Перестраиваемый приемник это только пример, Вам его создавать не нужно.
И если даже потребуется, сейчас это делается в цифре.

Самое правильное это использовать суммарную плотность шумов, она Вам потребуется для расчета коэффицциента усиления до АЦП, после того как выберете АЦП.

Есть два правильных усилителя AD797 (меньший шум напряжения -0.9 нВ, больший тока - 2пА) и AD8671/2/4 (больший по напряжению - 2.8 нВ, меньший по току 0.3 пА). Шумы - на 1 кГц. Первый для более низкого сопротивления источника, второй - для более высокого. Сигнал сначала усилить, потом фильтровать (антиалиас) потом масштабировать (+ возможно дополнительно фильтровать на входе АЦП) на чем угодно (если нужно, вообще весть оговоренный диапазон можно перекрыть одним ударом). Подходящих АЦП - вагон и маленькая тележка.
При расчете - учесть емкость кабеля обязательно. Все шумовые параметры прекрасно считаются в симуляторе Orcadа.

Опять же прошу помочь с расчетом (или где читать).

На AD8671/2/4 уже смотрел, но их лучше наверное за предусилитель. А еще недавно нашел ina163.

А что тут собственно считать?
Из дэйташита на LT1028:

The total input referred noise of an op amp is given by
et = [(en)2 + (rn)2 + (InReq)2]1/2
where Req is the total equivalent source resistance at the
two inputs, and
rn = √4kTReq = 0.13√Req in nV/√Hz at 25°C


AD8671 вполне подходит на мой взгляд в качестве усилителя.
Если выбрать в качестве АЦП PCM4222, то у них плотность шумов где-то 13nV/√Hz при частоте дискретизации 96кГц.
Т.е. усиление должно быть 3-4, плюс дифференциальный усилитель с единичным усилением (у PCM4222 дифференциальный вход).

alexkok, признаться смутило понятие "плотность шумов". Я бы назвал это "мощностью шумов" (из которой легко приходим к "уровню шумов"). Но это так, недопонял. Меня вот интересует еще такой вопрос. Даже вопросы. 1. Откуда беруться 13 nV/√Hz (для PCM422x, что за параметр, или из каких параметров получается). 2. Собственно смежный вопрос. Если, скажем АЦП имеет разрядность 24 бита и динамический диапазон, скажем 110 дБ, то насколько я могу понять, динамический диапазон в данном случае ограничивает эффективную разрадность преобразователя? Если так, то тогда очень хочу узнать из каких составляющих складывается эффектвная разрядность АЦП? Только ли из SNR приведенного в даташите для этого АЦП? На некоторый АЦП просто так и приводится параметр "dynamic range", в то время как на другие - нет.

Мощность шумов получается из спектральной плотности шумов умножением на полосу.

Максимальное дифференциальное входное напряжение 5,6Vpp -> 2,8Vmax -> 2Veff/118dB -> 2,5uV/√40kHz ~13nV/√Hz
Но это дифференциальная плотность шумов (тут я немного ошибся), надо ещё привести к "single ended", т.е. разделить на два и получим ~ 6 nV/√Hz.
Для такой чувствительности достаточно усилить сигнал всего в два раза.

естественно

Да, из невзвешенного "dynamic range".

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 1 2008, 17:42

Спасибо за разъяснения. Никак не могу решить проблему питания всего этого дела. Если использовать правильные AD867x или ina163 (инструментальный предусилитель с шумом в 1nV/√Hz на 1 КГц), то без двуполярного питания не обойтись. Как я и писал, есть желание сделать все это дело на базе преобразователя из +5 в +-5В. Пульсации можно конечно фильтровать парой Г-образных LC-фильтров, но для полного счастья было бы отлично использовать LDO. Только вот найти стабилизатор на -5В не так то просто. Да и можно ли так включать пару LDO (один на +5В, второй на -5В, у обоих ноги земли соединять вместе и цеплять к общему выводу DC/DC)? Или LC должно хватить. Если принять пульсации на выходе DC/DС, скажем, 100 мВ (в полосе 20 МГц), коэффициент сглаживания 1000 или лучше 10000 для всего фильтра (дроссели правда (вдвоем) размером с маломощный DC/DC будут, видимо). Пойдет?

TPS60403

TL431

Я все равно, хоть убей, не понимаю, зачем Вам обязательно двуполятное питание. Фильтрануть смещение для опера гораздо проще, тем более, что Вам не интересны самые нижние частоты. А далее Вам все равно придется это смещение добавлять при согласовании с АЦП, его-то Вы никак на двуполярку не развесите. Или цифровой сигнал получится относительно -5, а не относительно земли.

Спасибо, смотрю.
Alex11, а я хоть убей не понимаю, почему правильных усилителей так много с двуполярным питанием и так мало с однополярным.

Предусилитель краю как и советовали на AD8671. А дальше есть желание использовать пару усилителей AD8253 и AD8250. Это инструментальные усилители с неплохими вроде характеристиками. + цифровое управление усилением. А потом уже и АЦП. Кстати, АЦП присматриваю уже в сторону AD7764 - есть мнение, что в будущем планируется развивать систему и потребуется поднять частоту до 100 КГц - будет хоть один модуль обучен. Кто что может сказать по этим девайсам?

На самом деле у PCM4222 110дБ это наихудший случай- узкая спектральная палка на частоте, как то связанной с тактовой частотой АЦП. Если посмотреть на шумовые спектры то видно, что шумовая полка лежит где-то в районе 140 дБ, т.е 23 бита с копейками. Для борьбы с такими спектральными палками есть "финт ушами"- цифровать сигнал два раза с различной (некратной) тактовой частотой АЦП. Если это не аудио-применение (тактовая непривязанна жестко) то такое решение иногда очень помагает.
И еще бывает неплохо сделать вход с трансформатором- он обрезает полосу на НЧ (там, где шум большой) и симметрирует сигнал. Вообще работать с сигналами с динамикой больше 100-110 дб в недифференциальном включении как усилителей, так и линий связи ИМХО бессмысленно. Так что от источника и до ацп сигнал должен идти по экранированной витой паре и все каскады должны быть симметричными.

Если не сложно приведите Ваши выкладки для 8671 - очень интересно при Ваших входных условиях посмотреть что получится; меня смущает 0.3 пА / Hz**1/2

P.S. кстати AD8655 single supply

Сообщение отредактировал arel - Oct 8 2008, 09:40

Приведу как только переведу из рукописей. А что конкретно смущает в 0,3 пА? Это всего-навсего дополнительные 0,6 нВ при 2КОм источнике. У меня только тепловой шум антенны примерно 3,4 нВ_на_корень (это при эквивалентной частоте равной частоте среза и не учитывает прочие источники шума, которые могут существовать в антенне, об устройстве которой я имею весьма смутное представление). "На тоненького", конечно (3,4 против ~(2,8+0,6) = 3,4)), но что делать. Если втыкать ФВЧ на RC-цепи на входе (чтобы убить постоянку и НЧ), то будет небольшое смещение и все. С этим тоже можно бороться.

Самые малошумящие усилители это параметрические.
Шумы на минимуме, т.к. нет шумящих элементов, усиление на максимуме.
Для фиксированной частоты однопараметрический усилитель.
Для диапазона - двухпараметрический.
Делали однопараметрический с кооэф усил, помню, от 160.
С диким усилением нужен экран со всех сторон.
Схемка однопараметрического очень простая. Деталек 7, помнится.