| |
 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 14 2010, 07:34
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 601
Регистрация: 3-07-07
Пользователь №: 28 852
|
Сталкивался с проблемой постороения усилителя заряда для пьезоэлектрического акселерометра. В нашей системе ВС-207 ( www.visom.ru) мы развили эту схему, в итоге получив на практике СКЗ шума 22мкВ (от 1Гц до 10КГц) и динамический диапазон > 110дБ. Схему дать не могу, но идея из даташита на AD745. В интеграторе конденсатор 1120 пФ. По пьезоэлектрическим акселерометрам тема раскрыта ТУТ
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 16 2010, 06:50
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Цитата(sysel @ Apr 15 2010, 23:13)  Фигура 15, вот эта: я так понимаю эта схема есть аналог схемы №5, только с улучшенной работой по постоянке? И в частности позволяет выкинуть компенсирующие элементы (Cb, Rb На схеме 5), польза от которых если я правильно понял - компенсировать входные токи ОУ и улучщить форму АЧХ на высоких частотах. Еще вопрос, как Вы относитесь к установке вместо большого R в обратной связи делителя? По идее токовые шумы от этого должны возрастать? А вот назначение делителя R2, R3 (по приведенной Вами схеме) не понятно, при условии наличия за ней резистора 110 МОм. Цитата(Stanislav @ Apr 16 2010, 00:28) Для выбора подходящей элементной базы и схемотехники надо бы знать полную эквивалентную схему датчика и диапазон рабочих частот. А также требуемое отношение сигнал/шум в этом диапазоне (интегрально или с разбивкой по полосам), для чего нужны параметры сигнала с датчика. Ну, или приведённым ко входу шумом для данного источника сигнала задаться...
ЗЫ. Моделялками при определении шумовых параметров усилителей пользоваться не рекомендую, т.к. даже весьма уважаемые производители зачастую приводят совершенно не соответствующие действительности модели. Не только интегральных усилителей, но и дискретных транзисторов.
Данные рекомендации не совсем понятны. Схема датчика С||R=50нФ||1ГОм, диапазон частот (10...250) Гц. Интегральный шум прив.ко входу 0,1мкВ (требуемый). С моделялками пока ясно одно, что лучшая теория в данном случае -это практика  А с рекомендациями все просто: датчик генерирует заряды, при большой емкости датчика индуцируемое напряжение (оно обратно пропорционально емкости) мало и ставить его по схеме измерителя напряжения нецелесообразно.
|
|
|
|
|
|
|
|
Apr 16 2010, 07:11
|
Знающий
Группа: Свой
Сообщений: 601
Регистрация: 3-07-07
Пользователь №: 28 852
|
Цитата(Alexashka @ Apr 16 2010, 11:05) Схема датчика С||R=50нФ||1ГОм, диапазон частот (10...250) Гц. Интегральный шум прив.ко входу 0,1мкВ (требуемый). У используемых нами датчиков KD35, KD32 (Немецкие, фирмы MMF) высокая чувствительность к сквознякам в помещении. (Думаю у других - те же проблемы) Приведённая на Fig 15 схема на практике даёт такой эффект: Лёгкое дуновение ветерка на датчик - и термо-ЭДС - единицы мВ, касание пальчиком до датчика - и термо-ЭДС десятки мВ. Эта фигня мешает работать в области низких частот. Если Вы хотите работать от 10 Гц - надо пересчитывать фильтр НЧ в обратной связи. На более современных датчиках (Bruel) с ICP (встроенный усилитель заряда) термо-ЭДС на порядок меньше.
|
|
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
 Alexashka Зарядочувствительный усилитель Apr 1 2010, 07:08 Tanya Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 11:08) Все... Apr 1 2010, 08:17  Alexashka Цитата(Tanya @ Apr 1 2010, 12:17) Может б... Apr 1 2010, 08:38 Tanya Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 12:38) Воз... Apr 1 2010, 08:52 Alexashka Цитата(Tanya @ Apr 1 2010, 12:52) Человек... Apr 1 2010, 10:42 тау Цитата(Alexashka @ Apr 1 2010, 14:42) Ммм... Apr 1 2010, 14:29 Alexashka Цитата(тау @ Apr 1 2010, 18:29) Эта крива... Apr 1 2010, 17:12 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 1 2010, 21:12) Да.... Apr 2 2010, 10:42 Alexashka Цитата(тау @ Apr 2 2010, 14:42) нет. Про... Apr 2 2010, 14:41 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 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
|
|
|
