Усилить и оцифровать сигнал порядка мкВ, Посоветуйте решение Опции

[InvisibleFed]

Здравствуйте. Требуется усилить сигнал акустического диапазона (ну точнее, до 50 КГц) с размахом от нескольких мкВ до десятков мВ с минимальными шумами и искажениями. А затем, все это дело еще и оцифровать (АЦП не менее 12-14 разрядов). Два канала. Желательна простая (всмысле доступная не по цене, а по нахождению) повторяемость решения. Кто что может посоветовать, кто с чем работал?

[InvisibleFed]

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

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.

[alexkok]

Поэтому прошу спецов о ликбезе в решении вполне популярной (с точки зрения СЦОС) задачи.

Что такое СЦОС?

За ссылки, книги или свои рассуждения буду признателен. Напрмер, мне неизвестно как оценить шум исходя из данных графиков.

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

[Stanislav]

Что такое СЦОС?

Мне тоже очень интересно.

Все очень просто, я же привел формулу.

Эта формула импеданса конденсатора, только и всего.

На последнем графике кривая модуля комплексного сопротивления.

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

Можете построить такую же для последовательно соединенных R и C.

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

[alexkok]

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.

[DS]

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

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]

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.

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.

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).

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.