МШУ, Покритикуйте схему Опции

[Alexashka]

Назрела необходимость сделать МШУ с малым потреблением. Перебрав все известные ОУ и не удовлетворившись результатом решил попробовать на входе малошумящий биполярный транзистор.
Сейчас в железе собран каскад на одном транзисторе по схеме 1.

На схеме только первый каскад усиления, дальше идет остальная часть усилителя и фильтр НЧ, ограничивающий полосу пропускания в 350Гц.
Работает отлично, шумы 2,8нВ/sqrt(Гц) приведен.ко входу при токе коллектора 260мкА (практически это потребление всей схемы).
Для сравнения в схеме с OPA378 (20нВ/sqrt(Гц)) на выходе интегральный шум в 5 раз больше при соизмеримом токе потребления.
Скорей всего этот вариант схемы не пойдет -нелинейные искажения да и температурная стабильность будет проблемой. Сразу походу вопрос- можно ли получить тут КНИ меньше 0,1% если применить только локальную ОС (в эмиттере). Усиление транзистора нужно сохранить максимальным, чтобы не нахватать шумов по цепям питания и в последующих каскадах.

На второй схеме усилитель с ОУ в обратной связи.

В модели работает не хуже первого варианта, но емкость в 2200мк смущает. Хотелось бы от нее както избавиться, но обрезать НЧ нужно не выше 2Гц. Подскажите, какие еще схемотехнические решения тут можно применить?
ЗЫ. Референс на Х107 чтобы задавать уровень напряжения на коллекторе (и ток коллектора), Х108 призван генерировать "чистое" питание для первого каскада, поскольку шумы питания в данном варианте будут подавляться только в Ку транзистора раз, т.е цепь питания весьма критична к "чистоте".

[HardJoker]

Назрела необходимость сделать МШУ с малым потреблением. Перебрав все известные ОУ и не удовлетворившись результатом решил попробовать на входе малошумящий биполярный транзистор.

Работает отлично, шумы 2,8нВ/sqrt(Гц) приведен.ко входу при токе коллектора 260мкА (практически это потребление всей схемы).

А как насчет AD604 - 0.80 nV/√Hz, 3.0 pA/√Hz? Вообще тема low noise в операционниках разработана достаточно мощно. Если не нравится AD, можно посмотреть на Burr-Brown (теперь Texas Instr.)

Для построения мшу нужны характеристики Fш от Iэ и качественные пассивные компоненты. Да, использовать в мшу в/омные резисторы в принципе не годится. Лучше пойти на дополнительные затраты на двуполярный источник питания, если требуется обеспечить экономичность каскада.

Если двигаться дальше в сторону экзотики, можно попробовать реализовать входной каскад на нескольких параллельных транзисторах и помнить о необходимости согласования по шумам с источником сигнала. Ключевое слово - трансформатор.

[Alexashka]

Для построения мшу нужны характеристики Fш от Iэ и качественные пассивные компоненты. Да, использовать в мшу в/омные резисторы в принципе не годится. Лучше пойти на дополнительные затраты на двуполярный источник питания, если требуется обеспечить экономичность каскада.

Если двигаться дальше в сторону экзотики, можно попробовать реализовать входной каскад на нескольких параллельных транзисторах и помнить о необходимости согласования по шумам с источником сигнала. Ключевое слово - трансформатор.

Да вроде подобрал неплохой транзистор, по шумам можно будет думаю еще улучшить, когда все спаяю на одной плате и помещю в экран, сейчас наводок еще много лезет. Но даже то, что удалось получить меня вполне устраивает, нужно теперь придумать как снизить КНИ и обеспечить полосу пропускания от 2Гц.
По моделированию КНИ с транзистором с ООС только по постоянному току дает от 0,05 до 0,2%, что вобщемто уже многовато. С ОУ в обратной связи снижается на 1-2 порядка. Вопрос собственно по схемотехнике связки BJT+OPAMP, может кто подскажет конкретную литературу? (построение ОС, оптимизация шумов, выбор компонентов и т.д)

[alexkok]

Да вроде подобрал неплохой транзистор, по шумам можно будет думаю еще улучшить, когда все спаяю на одной плате и помещю в экран, сейчас наводок еще много лезет. Но даже то, что удалось получить меня вполне устраивает, нужно теперь придумать как снизить КНИ и обеспечить полосу пропускания от 2Гц.

Имхо есть смысл попробовать FXJ598

По моделированию КНИ с транзистором с ООС только по постоянному току дает от 0,05 до 0,2%, что вобщемто уже многовато. С ОУ в обратной связи снижается на 1-2 порядка. Вопрос собственно по схемотехнике связки BJT+OPAMP, может кто подскажет конкретную литературу? (построение ОС, оптимизация шумов, выбор компонентов и т.д)

Кни при каком уровне входного сигнала?

[Alexashka]

Имхо есть смысл попробовать FXJ598

Кни при каком уровне входного сигнала?

Источник сигнала- геофон, низкоимпедансная катушка (около 350Ом), поэтому я както сразу сориентировался на биполярник, полевики отбросил, Вы думаете стоит попробовать на полевичке?
Самый максимум 1мВ, вообще возможно что он пойдет как дополнительный предусилитель -будет включаться когда уровень сигнала будет опускаться до значений порядка микровольта. Но если милливольт позволит пропускать, тогда вообще отлично.

[alexkok]

Источник сигнала- геофон, низкоимпедансная катушка (около 350Ом), поэтому я както сразу сориентировался на биполярник, полевики отбросил, Вы думаете стоит попробовать на полевичке?

Если использовать без согласующего трансформатора, то у биполярного шумы должны быть меньше.
Но если пытаться выжать предельную чувствительность и ставить трансформатор, то имхо полевик даст лучшую чувствительность.

Самый максимум 1мВ, вообще возможно что он пойдет как дополнительный предусилитель -будет включаться когда уровень сигнала будет опускаться до значений порядка микровольта. Но если милливольт позволит пропускать, тогда вообще отлично.

У биполярных без ООС Кни по второй гармонике численно примерно равен входному напряжению в милливольтах.
А у этого полевика прикидочно будет порядка 0.01% по второй гармонике при 1мВ.