Лабораторный усилитель 0 - 1 Мгц, 0 - 80 дБ, Насколько реально изготовить? Опции

[haker_fox]

Добрый день, коллеги!
Необходимо изготовить лабораторный усилитель со следующими требованиями:
1. Усиление 0 - 80 дБ с шагом регулировки 20 дБ.
2. Полоса пропускания до 1 МГц.
3. Амплитуда входного сигнала до 10 мВ.
4. Уровень шумов не более 100 нВ по всей полосе.
5. Выход на рабочий режим не более 1 мин.
6. Очень желательно иметь регулируемое смещение.
7. Переключение между дифф и синфазным входом.

В связи с чем возникли вопросы:
1. Насколько реально изготовить усилитель с такими характеристиками?
2. Какие сроки с учётом, что аналоговую схемотехнику знаю скажем так на 3 балла из 10.
3. На каких компонентах делают такие вещи (только ОУ, только транзисторы, комбинированная схема - например диффкаскад на FET, дале ОУ).
4. Какие приборы нужны для контроля характеристик опытного образца (сейчас есть мультиметр HP34401, осциллограф 200 МГц, генераторы сигналов произвольной формы).
5. Если требования слишком высокие, то можно уменьшить: полосу (до 10 кГц), амплитуду шумов (до ... пока не знаю).
6. Может быть коллеги в теме порекомендуют книги именно по измерительным усилителям? Т.к. по УМЗЧ у меня книги есть.

[haker_fox]

Кстати, что за сигналы основателю темы надо усилить? Происхождение?

Это сигналы, полученные при прохождении тока 1 А через шунт 100 мкОм. Т.е. 100 мкВ. Сигнал подаётся на сигма-дельта АЦП. И иногда наблюдаюся странные результаты измерения (скачки, шумы). Мы надеялись, что имея такой усилитель, сможем проосциллографировать входной сигнал, и разобраться со схемой. Я понимаю, что можно осциллографировать самими АЦП. Но хочется сделать универсальное решение.

[Plain]

1 А через шунт 100 мкОм ... разобраться со схемой

1 Ом и можно разбираться безо всяких там усилителей, сразу и до посинения, а разобравшись заменить на прежний.

[haker_fox]

1 Ом и можно разбираться безо всяких там усилителей, сразу и до посинения, а разобравшись заменить на прежний.

И менять режим работы источника тока, менять коэффициенты усиления АЦП и т.д. и т.п. Не равнозначная замена, я считаю.

Попробуйте подать не реальный сигнал, а эталонный, от эталонного лабораторного генератора, вроде Г3-118. Сразу многое прояснится ...

Если бы он был((( Всё подобное "старьё" некоторые умные люди выбросили, оставив Rigol DG2021A, который на выход умудряется пропускать переменку 50 Гц((((((((((((((

[kovigor]

Если бы он был

Купите. Полезнейший прибор. Я себе купил. Порядка сотни у.е. Тем более, для предприятия это не деньги, и обойдется это на пару порядков дешевле, чем проектирование уникального усилителя. Покупал через Интернет, правда, не в России, а на Украине. Вот, вагон предложений:

https://www.olx.ua/uk/list/q-%D0%B3%D0%B5%D...B9-%D0%933-118/

А вот в России:

http://www.kiprip.ru/G3-118.html
http://pribortehsnab.ru/catalog/generator-...nal/g3-118.html
http://printsip.ru/radioizmeritelnye-pribo...uma/item/g3-118

Еще вариант - соберите простой генератор на ОУ, с тем же мостом Вина, можно вообще неперестраиваемый по частоте, запитайте от батарейки и будет вам счастье, если денег на приборы не выделяют ...

[_4afc_]

Это сигналы, полученные при прохождении тока 1 А через шунт 100 мкОм. Т.е. 100 мкВ. Сигнал подаётся на сигма-дельта АЦП. И иногда наблюдаюся странные результаты измерения (скачки, шумы).

Как АЦП называется, какая схема на его входе?

1 Ом и можно разбираться безо всяких там усилителей, сразу и до посинения, а разобравшись заменить на прежний.

Согласен - автору лучше копать в эту сторону.

У меня реально сделано следующее: Ку 100 дБ, полоса 200 Гц-10 кГц, шум в полосе до 8 кГц, приведенный ко входу 120 нВ. Входное сопротивление 200 Ом. Это почти предел.

Вот объясните мне - почему у вас 8кГц и 200 Ом дают 0.12мкВ если калькулятор говорит что на входе только тепловой шум 0.160904 мкВ?

Меня просто тоже иногда просят разработать усилитель с шумами ниже 0.12мкВ, и приборы показывают что это возможно... т.е. практика даёт результат выше теории.

Можно подать сигнал на вход, по увеличению выходной мощности на 3 дБ радуемся, что узнали подобрали сигнал равный мощности
шумов на входе.

О! надо попробовать сравнить результаты таким способом.

http://www.beis.de/Elektronik/LNPreAmp/LNPreAmp.html

Я также транзисторы параллелю PMP4201Y - заявлено noise figure 2,8-3,3 дБ при 2кОм для одного транзистора.

Купите. Полезнейший прибор. Я себе купил. Порядка сотни у.е. Тем более, для предприятия это не деньги, и обойдется это на пару порядков дешевле, чем проектирование уникального усилителя. Покупал через Интернет, правда, не в России, а на Украине. Вот, вагон предложений:
http://www.kiprip.ru/G3-118.html

Редкостная гадость этот Г3-118. Врут они про Низкий коэффициент гармоник (от 0,0015%)., 0.3% у него - минимум.
Нормальный генератор - это DS360.

[haker_fox]

Как АЦП называется, какая схема на его входе?

ADS1247

По схеме: IN+ подключена к верхней точке шунта (более положительной), IN- - к нижней (более отрицательной). Синфазное между землёй и IN- не более 600 мВ. ADC_IN заведены на пару входов АЦП, которые объединены в дифферинциальный. Да, IN+ и IN- подключены через BAV199 на землю и +3.3 В.

Длина проводов от этих фильтров до шунта - до 3 м. В витую пару не свиты. Предвидя вопросы - сразу скажу, свить не возможно. Это не позволяет объект измерения.

Это не замена, а этап отладки, потому что сейчас никакой схемы нет;

Схему бы я с удовольствием выложил, если бы это была моя собственность.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

от этих фильтров до шунта - до 3 м. В витую пару не свиты. Предвидя вопросы

Не, вопросов больше нет, наконец-то всё прояснилось.