Малошумящий УЗК усилитель на 100dB Опции

[djhall]

Разрабатываю схему усилителя и возникли некоторые трудности.
Хотел использовать AD8331 или VCA2615 их усиление порядка 55-65dB.
Но посмотрел я в интернете дефектоскопы - усиление у самых простых из них 80dB, есть и 100dB и даже 110dB.
Полоса пропускания у них разная, но примерно 15-20МГц. Будем считать 20МГц.
Самые малошумящие выпускаемые усилители имеют шум ~0,74nV/sqrt(Hz).
V = G * E * sqrt(BW)
V - среднеквадратичное значение напряжения шума
V - значение напряжения шума от пика до пика
G - усиление
E - спектральная плотность шума
BW - полоса пропускания.
sqrt - квадратный корень.

V = 100 000 * 0,74 * sqrt(20 000 000) = 0.33 Вольта (для 100dB)
Vp-p = 6.6 * 0.33 = 2,178 Вольта
И это теоритический минимум реально конечно несколько больше.

Т.е. это больше чем входной размах многих АЦП.

Как же они это делают? Может полосу ограничивают? Но если её ограничить до 1МГц всё равно шум будет около 0,5Вольт.

[AlexeyW]

А откуда такое страшное усиление в 100000?
Дефектоскопы - это ультразвуковая дефектоскопия? Там 40-60дБ обычное дело. Кроме того, сам датчик тоже шумит, и весьма неслабо.

[Белый дед]

Да как все наверное делают - ограничение полосы или накопление сигнала

[AlexeyW]

Тут еще принципиально, какой датчик используется. Ведь абсолютно лишено смысла иметь полосу усилителя за полосой датчика.

[djhall]

А откуда такое страшное усиление в 100000?

Ну например гугл по запросу мне выдал дефектоскоп EPOCH 1000. У него полоса 26,5МГц и усиление до 110dB.
100000 - это 100dB явзял для примера.

Тут еще принципиально, какой датчик используется.

Датчики могут быть разные от 1МГц и вплоть до 20МГц. Ну после 20МГц можно всё отрезать аналоговым фильтром. А далее видимо цифровым фильтром отрезать, что не нужно.
Был ли у кого-нибудь опыт реализации такого усилителя?

[AlexeyW]

У меня опыт был только полосы до 2МГц, а главное - намного меньшего усиления. Пойду поищу, что там по этому эпочу.

Посмотрел на странице, специально под него сбацанной http://www.epoch1000.ru/, Знаете, мне кажется, что просто предельные параметры никогда не реализуются одновременно. Либо полоса очень узкая, либо усиление низкое.

[Белый дед]

Автору не мешало бы задуматься, что он будет делать с усиленным сигналом.
Думаю, что ему совершенно не нужен 110 дБ усилитель.

[Petrovich]

Автору не мешало бы задуматься, что он будет делать с усиленным сигналом.
Думаю, что ему совершенно не нужен 110 дБ усилитель.

110 не нужно но вот 100 очень часто используется при контроле сильнопоглощающих матерьялов . Вот это http://novotest.com.ua/index.php/Ultrazvuk...OTEST-UD-1.html разрабаатывал я, применен усилитель AD8332. Шум вполне пристойный, но конечно есть и аналоговый НЧ и полосовой перестраиваемый цифровой фильтр.

[Белый дед]

Так у вас реальное усиление тракта 100 дБ, или масштаб вывода на экран изменяется на 100 дБ?

[Petrovich]

Так у вас реальное усиление тракта 100 дБ, или масштаб вывода на экран изменяется на 100 дБ?

Диапазон регулирования РЕАЛЬНОГО усиления -15 : +100 дБ

[Белый дед]

Забавно. Мне в радиолокационном приемнике хватает усиления 40-45 дБ.
Предельная чувствительность достигается обработкой сигнала.

[Petrovich]

Забавно. Мне в радиолокационном приемнике хватает усиления 40-45 дБ.
Предельная чувствительность достигается обработкой сигнала.

Все дело в разной природе акустической и электромагнитной волны, поглощение разное и мощности излучаемого сигнала.

[Белый дед]

Да при чем здесь разная природа сигнала.
Мы достигаем реальной чувствительности на 10-15 дБ ниже уровня шумов входного каскада. При меньшем общем усилении тракта.
Очень разные методы обработки сигнала у нас.
Вы прямо на несущей частоте сигнал оцифровываете?

[Petrovich]

Да при чем здесь разная природа сигнала.
Мы достигаем реальной чувствительности на 10-15 дБ ниже уровня шумов входного каскада. При меньшем общем усилении тракта.
Очень разные методы обработки сигнала у нас.
Вы прямо на несущей частоте сигнал оцифровываете?

в уз дефектоскопии нет понятия несущая. Оцифровывается радиоимпульс сформированный пьезоизлучателем и им же принятый.

[Белый дед]

понятия нет, а несущая есть