|
предусилитель для пьезокерамического гидрофона |
|
|
|
Sep 5 2013, 08:59
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 4-09-13
Из: СПб, Россия
Пользователь №: 78 184
|
Добрый день. Имеется пассивный гидрофон и 30 м кабеля (две жилы в экране). Для работы с ним необходимо собрать предусилитель с коэффициентом усиления порядка 10-20. Предусилитель должен быть размещён в корпусе гидрофона и иметь фантомное питание. Возможно, у кого найдётся готовое схемотехническое решение? Спасибо.
|
|
|
|
|
Sep 5 2013, 09:21
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 4-09-13
Из: СПб, Россия
Пользователь №: 78 184
|
Цитата(AlexFTF @ Sep 5 2013, 12:06) Что такое фантомное питание? Сигнал и питание передаётся по одним и тем же проводам.
Сообщение отредактировал minzh - Sep 5 2013, 09:22
|
|
|
|
|
Sep 5 2013, 10:39
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 4-09-13
Из: СПб, Россия
Пользователь №: 78 184
|
Цитата(Proffessor @ Sep 5 2013, 13:20) Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Спасибо, но не будет ли надёжнее на операционнике?
|
|
|
|
|
Sep 5 2013, 10:49
|
Знающий
Группа: Участник
Сообщений: 773
Регистрация: 19-07-11
Из: г.Николаев, Украина
Пользователь №: 66 305
|
Цитата(minzh @ Sep 5 2013, 13:39) ... не будет ли надёжнее на операционнике? Надежность не в последнюю очередь зависит от количества компонентов схемы. Супер-надежность микросхем по сравнению с дискретными транзисторами - не более, чем миф. Если делать на операционнике, то требования к нему появляются специфические: - JFET-входы; - дифференциальный выход (такие ОУ большая редкость, тем более JFET). Если нет ОУ с дифференциальным выходом, надо ставить два ОУ параллельно. Кроме того, надо городить пассивные цепи развязки для фантомного питания ОУ. А это ненадежные электролитические конденсаторы. Так что проблем здесь явно больше, чем с вариантом на ПТ.
Сообщение отредактировал Proffessor - Sep 5 2013, 10:59
|
|
|
|
|
Sep 5 2013, 12:47
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 351
Регистрация: 21-05-10
Пользователь №: 57 439
|
Цитата(Proffessor @ Sep 5 2013, 14:20) Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Пьезокерамический датчик подключается симметрично к затворам полевиков. Стоки транзисторов непосредственно подключены к проводам кабеля. Стоковые резисторы вынести в конец кабеля, и на них подавать питание относительно экрана. Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран. Изящно. И вопрос с питанием решен без применеия развязок. Здесь и большого усиления по напряжения не надо. Главное понижен импеданс источника, а усилить можно в более комфортных условиях на казенной стороне. Никто ведь не говорил, что усилитель должен быть однокаскадный, да и симметричный сигнал скорее всего надо будет конвертировать. Вот здесь операционник самое то.
Сообщение отредактировал Tarbal - Sep 5 2013, 13:00
|
|
|
|
|
Sep 6 2013, 21:47
|
Практикующий маг
Группа: Свой
Сообщений: 3 634
Регистрация: 28-04-05
Из: Дубна, Моск.обл
Пользователь №: 4 576
|
Цитата(Proffessor @ Sep 5 2013, 14:20) Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Пьезокерамический датчик подключается симметрично к затворам полевиков. Стоки транзисторов непосредственно подключены к проводам кабеля. Стоковые резисторы вынести в конец кабеля, и на них подавать питание относительно экрана. Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран. Извините что вклиниваюсь, вопрос для меня тоже актуальный. А как у такой схемы с линейностью? Вообще чтобы не иметь проблем с длинной линией, ее нужно питать постоянным током, что становится довольно энергезатратно при большом количестве датчиков. А вообще имея 2 жилы и экран можно ведь передавать по одной жиле питание, по другой сигнал? P.S. Вообще для задачи ТС обычно применяют параллельный стабилизатор -выходное сопротивление у такой схемы минимально, т.е кабель в принципе не влияет на сигнал, если достаточно тока питания.
|
|
|
|
|
Sep 6 2013, 22:41
|
Местный
Группа: Свой
Сообщений: 437
Регистрация: 27-08-04
Пользователь №: 551
|
QUOTE (Proffessor @ Sep 5 2013, 13:20) Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран. Там должна быть каскодная схема. Лично я поставил бы первый полевик усилителем, второй полевик каскодом для уменьшения входной емкости. Это на стороне датчика. На другом конце кабеля обычный биполярный тр-р тоже каскодом. Выбрав оптимальные значения истокового резистора первого полевика и его тока (ну тип полевика), можно получить оптимальные значения линейности, широкополосности и отношения с/ш для данного датчика.
|
|
|
|
|
Sep 9 2013, 00:02
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 351
Регистрация: 21-05-10
Пользователь №: 57 439
|
Цитата(Alexashka @ Sep 7 2013, 01:47) Извините что вклиниваюсь, вопрос для меня тоже актуальный. А как у такой схемы с линейностью? Все линейно. В истоке стоит резистор и в стоке на другом конце провода. Схемотехнически резистор в истоке осуществляет отрицательную обратную связь. Отношение резисторов дает коэффициент усиления по напряжению. Для борьбы с емкостью линии надо побольше тока вдуть, то есть поменьше номинал резисторов поставить. Цитата(ig_z @ Sep 7 2013, 02:41) Там должна быть каскодная схема. Лично я поставил бы первый полевик усилителем, второй полевик каскодом для уменьшения входной емкости. Это на стороне датчика. На другом конце кабеля обычный биполярный тр-р тоже каскодом. Выбрав оптимальные значения истокового резистора первого полевика и его тока (ну тип полевика), можно получить оптимальные значения линейности, широкополосности и отношения с/ш для данного датчика. Не согласен. Каскодная схема нейтрализует емкость сток-затвор у обоих каскадов, но не емкость кабеля. Это позволяет бороться с эффектом (забыл имя), когда на высоких частотах усиление падает благодаря этой емкости. У первого каскада сток не меняет напряжение и нечему идти через емкость, а у второго затвор под постоянным напряжением и емкость сток-затвор не влияет.
Сообщение отредактировал Tarbal - Sep 9 2013, 12:13
|
|
|
|
|
Sep 10 2013, 04:56
|
Группа: Новичок
Сообщений: 4
Регистрация: 4-09-13
Из: СПб, Россия
Пользователь №: 78 184
|
Цитата Это позволяет бороться с эффектом (забыл имя) Наверное, эффект Миллера... Цитата Может подойдет преобразователь 4-20мА, типа AD420 или любой другой +оу на JFET Это мне? Да, имхо, лучшее решение, но входы у платы только аналоговые. И ещё вопрос, что с защитой от перегрузки?
|
|
|
|
|
Sep 10 2013, 06:45
|
Участник
Группа: Свой
Сообщений: 54
Регистрация: 14-10-05
Из: тверь
Пользователь №: 9 650
|
minzh: входы у платы только аналоговые. посмотрите например http://www.ti.com/lit/ds/symlink/xtr117.pdfзащита по перегрузке (по входу)- стандартная для всех ОУ.
|
|
|
|
|
Sep 10 2013, 14:14
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 351
Регистрация: 21-05-10
Пользователь №: 57 439
|
Цитата(minzh @ Sep 10 2013, 08:56) Наверное, эффект Миллера...
Это мне? Да, имхо, лучшее решение, но входы у платы только аналоговые.
И ещё вопрос, что с защитой от перегрузки? Да эффект Миллера. Лучшее решение вам предложил Proffessor. Если под перегрузкой вы понимаете подключение к высокому напряжению, то поставьте стабилитроны параллельно полевикам и небольшие резисторы между стоком и линией. Они должны быть хотя бы раз в 10 меньше сопротивления нагрузки (которая на другом конце линии). Стабилитроны должны быть не двунаправленными, а если нет другого выхода, то добавьте еще диоды в параллель к стабилитронам. при обратной полярности они защитят полевик.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|