| |
 Зарядочувствительный усилитель, теория и практика |
|
|
|
|
 Apr 1 2010, 07:08
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Всем доброго времени суток! Братья-коллеги, прошу помощи. Я уже весь в непонятках(( Имеется работающая схема усилителя с пьезодатчика (приложил рисунок). Первый каскад -зарядочувствительный усилитель. При работе с датчиком выяснилась необходимость увиличения чувствительности датчика, после чего я замерил собственные шумы усилителя с эквивалентом датчика (кондер С=50нФ) и обнаружил, что они более чем в 3 раза превышают расчетные. Моделировал в Microcap 9.0. Попытался расчитать их вручную (за неимением точной методики расчета руководствовался этим http://www.telesys.ru/wwwboards/analog/80/...es/29744.shtml). Получилось в 2 раза больше чем по результатам моделирования, но все равно меньше, чем реальные. Дальше -хуже, перепробовав с десяток различных операционников в одной и той же схеме, я убедился, что нет никакого сходства между моделированием и практическим результатом! Вот к примеру: ОУ OP8605 в этой же схеме (менялся только операционник на плате), дает 1,28мВ-эфф. шумов на выходе при моделировании. В реальной схеме -0,3мВ. АЧХ проверял - четко совпадает с расчетной. Или вот: ОУ = OP97 -расчетное значение 4мВ, измеренное в реальной схеме -0,28мВ. Или вот вчера получил: ОУ OP747 - биполярник с достаточно большими входными токами, вообще не хотел его проверять, т.к был уверен что не будет нормально работать... -по шумам оказался самым лучшим - 0,2мВ-эфф!! (расчетное 0,35мВ) Может кто подскажет что я не так делаю, схему в микрокапе прикладываю. И вообще, как правильно посчитать по шумам зарядочувствительный усилитель? ЗЫ. интересно еще было бы попробовать какиенибудь схемки с полевичками на входе...хотя в свете последних данных насчет OP747, может лучше с биполярником?)) ЗЫЫ. предчуствуя Ваши вопросы...да, есть гораздо более малошумящие ОУ, например AD745. к сожалению схема ограничена по току -не более 1мА.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
|
Apr 1 2010, 08:52
|
Гуру
Группа: Модераторы
Сообщений: 8 752
Регистрация: 6-01-06
Пользователь №: 12 883
|
Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 12:38)  Возможно Вы правы.. Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 11:08) Братья-коллеги, прошу помощи. Я уже весь в непонятках(( Человек сам себе брат... Вот и проверьте - сами (моделятором) и посчитайте зависимость от частоты... В некоторых случаях честно пишут, что модель для подсчета шума не работает правильно.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2010, 10:42
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Цитата(Tanya @ Apr 1 2010, 12:52) Человек сам себе брат...
Вот и проверьте - сами (моделятором) и посчитайте зависимость от частоты...
В некоторых случаях честно пишут, что модель для подсчета шума не работает правильно. Именно это и сделал - в файле USILIT_Geoph_noise_3_.rar. Насколько я понимаю могут не заложить какойто параметр (например Inoise) и тогда шум будет меньше, но он бывает и меньше, и больше.  Цитата(тау @ Apr 1 2010, 13:54) Посмотрите на график и усомнитесь в расчете шума симулятором , для которого 8nv/sq(Hz) типо константа (красная линия)
Только аналитический расчет руками может Вас вывести из трудного положения. Ммм...ну если бы так, посмотрите сами, кривая inoise в модели тоже имеет загиб 1/f шумов. Но ее уровень слишком завышен, отсюда и такой огромный интегральный шум.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2010, 14:29
|
.
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757
|
Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 14:42) Ммм...ну если бы так, посмотрите сами, кривая inoise в модели тоже имеет загиб 1/f шумов. Но ее уровень слишком завышен, отсюда и такой огромный интегральный шум. Эта кривая для источника шума V40 ? Посмотрите в установках анализа. а в то же время шум приведенный ко входу в модели ОУ присутствует в виде строк Цитата * VOLTAGE NOISE REFERENCE OF 8nV/rt(Hz)
*
VN1 80 98 0
RN1 80 98 16.45E-3
HN 81 98 VN1 7
RN2 81 98 1
* где HN - эдс шума Как его вывести в список источников шума для анализа , не знаю.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 1 2010, 17:12
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Цитата(тау @ Apr 1 2010, 18:29) Эта кривая для источника шума V40 ? Посмотрите в установках анализа.
а в то же время шум приведенный ко входу в модели ОУ присутствует в виде строк
где HN - эдс шума
Как его вывести в список источников шума для анализа , не знаю. Да. Видимо да, но почему такое расхождение? может както связано с корелляцией шума этого источника по обоим входам ОУ? Вообщето пробовал выравнивать импедансы по обоим входам ОУ, ничего это не дало ровным счетом. Шумы не меняются. Цитата(jam @ Apr 1 2010, 19:18) Наверно Ваш рефренсный уровень и шумит. Землю надо делать хорошую, питание фильтровать - иначе беда. Вы не внмательно читали пост №3, я же сказал что потом я проверял различные ОУ включенные повторителем. Там НЕТ никаких референсов, только 2 батарейки и источник АС напряжения. Цитата(jam @ Apr 1 2010, 19:18) Схемотехника тут тоже не самая лучшая - эта годится для работы с маленькими входными емкостями. Эта почему эта? Вообще производитель рекомендует включать датчики с малой собственной емкостью по схеме усилителя напряжения. Этот же датчик относится к датчикам с большой емкостью, которые рекомендуется включать в режиме измерителя заряда. Цитата(Myron @ Apr 1 2010, 19:34) 2 Alexashka
А можно подробнее о сенсоре сенсор виброускорения пьезокерамический ПС-004
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 2 2010, 10:42
|
.
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757
|
Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 21:12) Да. Видимо да, но почему такое расхождение? может както связано с корелляцией шума этого источника по обоим входам ОУ? нет. Просто-напросто в модели операционника неверно заданы коэффициенты для фликкер шума входных транзисторов полевых. Я их поубивал и шум стал плоским примерно 8 nV/rt(Hz), соответственно выходной rms шум изменился в модели ОУ для полевиков убрал коэффинты KF и они стали такими Цитата .MODEL PIX PMOS (LEVEL=2,KP=10E-6,VTO=-0.328,LAMBDA=0.01,AF=1,TOX=100E-3)
.MODEL NIX NMOS (LEVEL=2,KP=10E-6,VTO=+0.328,LAMBDA=0.01,AF=1,TOX=100E-3) A других ваших схемах , например для AD820 транзисторы стоят без параметров фликкер шума. Для того, чтобы фликкер шум и вообще шум соответствовал графику даташита , надо долго и нудно подбирать эти коэффициенты , и другие тоже . меня ломает.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 2 2010, 14:41
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Цитата(тау @ Apr 2 2010, 14:42) нет. Просто-напросто в модели операционника неверно заданы коэффициенты для фликкер шума входных транзисторов полевых.
Я их поубивал и шум стал плоским примерно 8 nV/rt(Hz), соответственно выходной rms шум изменился
в модели ОУ для полевиков убрал коэффинты KF и они стали такими
A других ваших схемах , например для AD820 транзисторы стоят без параметров фликкер шума.
Для того, чтобы фликкер шум и вообще шум соответствовал графику даташита , надо долго и нудно подбирать эти коэффициенты , и другие тоже . меня ломает. Спасбо что помогли разобраться! В любом случе ни Вы, ни я не должны заниматься этой хер№ей)), это задача производителя микросхем. Выходит перед моделированием нужно всегда проверять модель на корректность работы...мдя А где вообще можно посмотреть что означает тот или иной параметр spice файла ? Или лучше редактор парметров в виде таблицы.
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 Alexashka Зарядочувствительный усилитель Apr 1 2010, 07:08  jam Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 21:12) Эта... Apr 1 2010, 19:53 Alexashka Цитата(jam @ Apr 1 2010, 23:53) Про услит... Apr 2 2010, 05:14 тау Цитата(Alexashka @ Apr 2 2010, 18:41) А г... Apr 2 2010, 15:57 Alexashka Цитата(тау @ Apr 2 2010, 14:42) Я их поуб... Apr 2 2010, 20:05 тау Посмотрите на график и усомнитесь в расчете шума с... Apr 1 2010, 09:54 jam Наверно Ваш рефренсный уровень и шумит. Землю надо... Apr 1 2010, 15:18 Myron 2 Alexashka
А можно подробнее о сенсоре Apr 1 2010, 15:34 sysel Сталкивался с проблемой постороения усилителя заря... Apr 14 2010, 07:34 Alexashka Цитата(sysel @ Apr 14 2010, 11:49) Схему ... Apr 15 2010, 17:11 sysel Цитата(Alexashka @ Apr 15 2010, 21:26) та... Apr 15 2010, 18:58 Alexashka Цитата(sysel @ Apr 15 2010, 23:13) Фигура... Apr 16 2010, 06:50 sysel Цитата(Alexashka @ Apr 16 2010, 11:05) Сх... Apr 16 2010, 07:11 Alexashka Цитата(sysel @ Apr 16 2010, 11:26) У испо... Apr 16 2010, 07:42 sysel Цитата(Alexashka @ Apr 16 2010, 11:57) У ... Apr 16 2010, 09:43 Alexashka Цитата(sysel @ Apr 16 2010, 13:58) Это по... Apr 16 2010, 16:24 sysel Цитата(Alexashka @ Apr 16 2010, 20:39) Хо... Apr 16 2010, 17:24 Stanislav Цитата(Alexashka @ Apr 16 2010, 11:05) Сх... Apr 16 2010, 20:29 jam Цитата(Stanislav @ Apr 17 2010, 00:44) Ус... Apr 17 2010, 01:01 Alexashka Цитата(Stanislav @ Apr 17 2010, 00:44) Во... Apr 17 2010, 08:56 тау Цитата(Alexashka @ Apr 17 2010, 13:11) Ну... Apr 17 2010, 12:47 Alexashka Цитата(тау @ Apr 17 2010, 17:02) на форум... Apr 17 2010, 22:07 jam Цитата(Alexashka @ Apr 17 2010, 13:11) Оч... Apr 18 2010, 03:43 Stanislav Для выбора подходящей элементной базы и схемотехни... Apr 15 2010, 20:13 galya ....тут хорошо описаны(http://bruel.ru/UserFiles/F... Apr 19 2010, 09:10 Alexashka Поднимая свою старую тему, хочу поделится тем что ... May 3 2010, 21:54 cornflyer попробуй AD604 в импульсном режиме
- the response... May 6 2010, 11:33 Alexashka Цитата(cornflyer @ May 6 2010, 15:33) поп... May 6 2010, 16:44
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
