Добрый день. Подскажите пожалуста: есть детекторный диод, на который падает СВЧ, к нему подключен микроамперметр (R=80 Ом) через который протикает ток примерно 2-5 мкА. Собственно, вопрос в том как усилить сигнал с детектора, чтобы можно было регулировать чувствительность индикатора. (при мощности менее 10 мВт волномер вообще никаких признаков жизни не подает). Подскажите схемку усилителя.

если дёшево, можно на транзисторах собрать например общий эмиттер, общий коллектор...
ну а если с наименьшими расчётами, то есть операционники на большие частоты(например ad8099[этот малошумящий поэтому дорогой]), можно посмотреть на www.analogdevices.com вкладку gain blocks....там усилители с фиксированным усилением лежат)

2yrbis а зачем, извиняюсь, дорогой ВЧ ОУ после детектора? подойдет практически любой.

При 10 мвт нет ничего?!! Выкинуть надо либо диод либо микроамперметр. Скорее, последнее, ибо 80 Ом нагрузки на детекторый диод в ряде случаев просто недопустимо. Параметры диодов нормируются обычно при значительно больших сопротивлениях нагрузки. А при 80 омах он фактически и работать не будет - КПД будет мизерным, были у меня такие случае на 8-ке. Да и странно - микроамперметр с малым током полного отклонения наврядли будет иметь сопротивление рамки 80 Ом.
Прикидка навскидку - КПД 5% -> 10 мВт -> 0.5 мВт на 80 омах -> 2.5 мА !

Действительно, как справедливо заметил Lonesome Wolf, нужно увеличить сопротивление нагрузки. При этом можно применить любой дешевенький ОУ в типовом включении. Но беда в том, что при малых входных значениях сигнала диод вообще открываться не будет, поэтому советую еще использовать обратносмещенный диод (это тип такой, родной мучить смещением не надо - выставить тяжело)...

Вероятно, Вы перепутали обратносмещенный диод с обращённым туннельным...
Чувствительность же микроамперметра с сопротивлением 80 Ом определяется вовсе не этой величиной, а током его отклонения. А КПД здесь не при чём.
Не мешало бы частоту падающей волны знать...

Замечательная все-таки способность мешать все в кучу и делать каверзные заключения, просто замечательная - очевидно естественное состояние мыслей автора .
Однако к делу - вероятно приведенная в исходном топике величина тока, а именно 2-2.5 мкА относится к току смещения диода. Продолжаю предполагать, и именно исходя из приведенного сопротивления рамки, которое автор счел необходимым сообщить, что применяемый микроамперметр имеет значительный ток полного отклонения- много-много больший означенного тока смещения.

Детекторные диоды имеют ограничение по выходному току и, следовательно, КПД детектора, всякое устройство имеет ведь КПД, будет падать при уменьшении нагрузки детектора.

А вот значение частоты вряд ли имеет отношение к озвученной проблеме, разве что диод не тот применили - но это, м-м-м, несерьезно как-то не проверить сразу...
Еще один вопрос - это вновь созданное устройство, или попытка что-то сделать с существующим?
Похоже все-таки на катастрофический отказ - 10 мВт и ничего... Или катастрофически неправильный выбор элементов системы

Это замечание вовсе не относится к сути обсуждаемого вопроса. Ваша неспособность разобраться в элементарных вещах позволяет адресовать его Вам же.
Может, на кофейной гуще лучше попробовать? Или подождать, что по этому поводу скажет сам автор?

При чем здесь КПД? Микро Ампер Метр - это прибор для измерения (микро) тока. Я утверждаю, что максимальная чувствительность системы детектор-МикроАмперМетр при одинаковом токе полного отклонения прибора с будет достигнута при минимальном омическом сопротивлении МикроАмперМетра, в идеале равном нулю. КПД детектора при этом также будет равным нулю, но при этом он не перестанет быть детектором, в данном случае, тока.

Для детектирования СВЧ раньше применялись точечные диоды, которые очень боялись статики , большой мощности СВЧ.
При таких воздействиях они теряли чувствительность или выходили из строя. Может быть в этом дело?

Electrovoicer: он про конденсатор ничего не сказал, я и предположил, что у него диод половину сигнала срезает, а амперметр среднее значение показывает, тогда кстати действительно, чем меньше сопротивление амперметра тем лучше. Тогда, если теперь усилитель ставить, то он должен этот обрезок усилить и не зарезать по частотам, поэтому обычный ОУ и не подойдёт....если же там детектор, то про частоты огибающей пока не извесно и сопротивление с конденсатором должны быть вполне конкретными.

Насчет сопротивления головки - начал сомневаться после ваших слов про КПД. проверю в понедельник. Такой малый ток думаю потому, что детектор стоит не в волноводе, в коаксиальном резанаторе, связанным с волноводом малым отверстием связи в боковой стенке волновода, причем в поперечном сечении этого отверстия в широкой стенке волновода есть щель связи с цилиндрическим волноводом, объем (т.е. резонансная частота) меняется. Если не ошибаюсь это называется детектор тока стенки. Склонен думать что это - есть вырвананный из старого генератора 3 см диапазона волномер, поэтому ответвляемая из тракта мощность не должна быть большой.
Вопрос в том как усилить ток протекающий в этой цепи? Или как правильно подставить нагрузку детекторному диоду, но все равно наверно придется усиливать.
Частота ничем не модулированна.

Забыл совсем - на диод не подается смещение.

А Вы хоть приблизительно уровень падающей на диод мощности оценить можете? Словесное описание всей этой канализации малоинформативно, хотя и моделирование не факт, что результат даст хороший...

PS. Усилитель можно сделать, например, вот по такой схеме:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Для обеспечения макс. чувствительности, вопреки некоторым утверждениям, применена схема с токовым входом, т.е., с виртуальным КЗ на входе. Кондёр, параллельный диоду, должен быть небольшим - до 100 пикофарад, иначе возможно возбуждение опера. Для увеличения устойчивости ОУ можно в разрыв входа (красным) ввести дроссель или небольшое сопротивление.
PPS. Предполагается, что провода от диода к кондеру не слишком коротки, иначе возможно шунтирование детектора по СВЧ, но, думаю, это условие выполняется..

? Ток надо измерять - измерение основывается на оценке его дейстия - работы. При нулевом КПД энергии на выполнии работы не остается - это же элементарно...



Ага - вот уже интересно. Т.е. волномер является стандартным устройством. Из вашего предположения, следует не только тот факт, что ответвляемая мощность невелика, нео и то, что она достаточна для работы детектроа безо всяких заморочек со смещением и усилением.

Конечно, Вам не нужно думать о дрейфе - результат получается сравнением, но все равно обратите внимание на исправность каждого элемента - по-моему где-то что-то не то.

Так на вскидку сказать не могу, но можно измерить.
А что значит не большое сопротивление? Примерно какое?

По моему не следует, точнее оно будет работать если контролировать ток каким-нибудь микроамперметром с пределом измерения 4 мкА. Не думаю, что без усилителя должно работать. Например генератор Г4-109. В нем тоже есть внутренний волномер, а в ТО есть схема усилителя для измерения частоты и мощности. Но там все так сложно . Про операционник думал, но не знал как его включить, либо усилителем тока, либо усилителем напряжения. Так и не решил, т.к. не знаю надо 0 или бесконечное входное сопротивление усилителя. А связано это с тем, что сколько не думал - не могу решить что более правильно: под действием СВЧ на диоде появляется постоянная состовляющая напряжения и поэтому если подставить нагрузку в цепи течет ток, или возникает постоянный ток, который создает падение напряжения на сопротивлении диода? Все книги что я читал на физику процесса плевать хотели. Или это так очевидно чтобы о таких мелочах в книгах писать, или никому до этого дела нет.

Работа будет приложена к механической системе амперметра во время движения стрелки, против сил трения и упругой силы пружины, КПД детектора при зтом ненулевой. При установившихся показаниях прибора никакой работы, независимо от его омического сопротивления, не совершается. Мощность рассеиваемая на его омическом сопротивлении, переходит в бесполезное тепло. Это же элементарно...

Мне кажется, что в данном вопросе нужно плясать "от печки", т.е., от основопологающих понятий. Суть примерно в следующем: максимальная чувствительность системы детектор - измерительный прибор получится, если вся поглощаемая детектором мощность тратится на переключение самогО диода, а измерительная цепь энергии не потребляет вовсе. В связи с этим,
- если мы решили измерять ток детектора, то среди приборов с одинаковым током отклонения стрелки максимальную чувствительность системы получим для амперметра с минимальным сопротивлением;
- если у нас под руками вольтметр, и мы измеряем напряжение - рулит прибор с максимальным сопротивлением.
Применение усилителя позволяет реализовать оба способа практически идеально, однако, по ряду причин, считаю режим измерения тока более предпочтительным. Хотя, возможны ньюансы, но уже более "высокого порядка", о коих говорить нет смысла без приличной модели системы.

Измерить оченно бы не мешало. Да ещё волновое сопротивление тракта выяснить...
Сопротивление - единицы/десятки Ом. Скорее всего, не потребуется, если в цепь ОС опера включить кондерчик в несколько пикофарад, как показано на эскизе схемы.
ЗЫ. Опер, ессно, нужно брать с малыми входными токами, во избежание их влияния на показания... Для эскиза схемы, приведённого мной, можно и rail-to-rail по входу и выходу ОУ попробовать, тогда его минус питания на землю посадить можно будет...

А что значит rail-to-rail? я со схемотехникой знаком в общих чертах. Никогда особенно ей не интересовался. Так что-то из университетского курса осталось.

Rail-to-rail - термин, характеризующий усилители, допускающие нормальную работу при потенциалах на входах/выходах, близких к напряжениям питания. Посмотрите на сайтах производителей ОУ (Analog Devices, Linear Technology, Maxim, Texas Instruments, etс.).

Ясно. Буду знать. Но до етого думаю не дойдет. Входные напряжения очень маленькме. миливольтметром померить не смог. Наводки на малых пределах все забивают, а где нет наводок ничего не показывает. Буду пробовать. Но теперь встала другая проблема - в ГСС, от которого брал сигнал для проверки, приказал долго жить клистрон. Теперь пока не поменяю эксперимент подвис. Наверно пару дней точно.
Насчет мощности. Когда волномер настроен в резонанс, то мощность на выходе тракта уменьшается на 0,5-1 мВТ.

Вот Вам - лишь бы поспорить. Неужели не понятно что Вы говорите ерунду - работа совершается для удержания стрелки в отклонненом состоянии, неравновесном, не правда ли. Если Вы снимите входной сигнал - стрелка по вашему так и останется в отклонненом состоянии наперекор пружине?



Можно предположить, что это и есть мощность, поступающая в электродинамическую систему волномера, хотя и не факт - может просто КСВ тракта меняется. Вот тут возникает вопрос о том, какая мощность при этом прикладывается к диоду. Вероятно - весьма и весьма небольшая. Вряд ли диод, используемый Вами относится к классу zero bias. Т. е. для для того, что бы диод работал напряжение на нем должно превышать пороговое. Может быть, без смещения Вам не обойтись. Более того, смещение позволит Вам согласовать диод и увеличить КПД детектора.
Все-таки - какой ток полного отклонения Вашей головки?

Да нет, посещая форум, я не ставлю перед собой задачу непременно поспорить с кем-либо, и, тем более, оценивать умственные особенности его участников. На мой взгляд, спорщик - это тот, кто самоутверждается любой ценой, не принимая во внимание аргументы противоположной стороны и не удосуживаясь хотя бы иногда заглянуть в справочник по обсуждаемому вопросу.
Во всяком случае, в учебнике физики за 7-й класс вполне можно отыскать ответ на то, кто же говорит ерунду. Посмотрите вот сюда или сюда.
И ещё. Прошу выражаться только по существу вопроса.

Согласен, что не факт. Волномер - система резонансная и цилиндрический обьемный резонатор оттягивает на себя прилично. Насчет КСВ не знаю, но думаю, что КСВ меняться сильно не должно, или же на выходе генератора, из которого вырван волномер, пришлось бы вентиль хороший ставить.
Мощность видимо действительно не большая, т.к. аналогичный диод поставил в стандартную детекторную камеру и получил приличное напряжение на нем. Ток полного отклонения 200 мкА, а сопронивление 60 Ом( в начале темы опечатка получилась). В справочнике ничего про пороговое напряжение не видел, поэтому ничего не могу сказать.

Что значит "прилично" - по-моему, Вы уже назвали порядок величины отбора мощности волномером. Будьте, пожалуйста, более конкретны. Какая мощность подавалась эту самую детекторную секцию? Вы говорите о "приличном напряжении" на диоде, хотя меряете Вы вроде бы ток. Подключите Ваш амперметр к этой самой секции. Если ее конструкция аналогична применяемой в волномере - вот Вам и способ оценить реальную мощность на диоде в системе. Диод какого типа, в конце концов, Вы применяете?

С вопросами по-существу закончили, можно перейти к развлечениям


Я бы, может и не стал продолжать всю эту галиматью, но есть моменты, на которых стоило остановиться. Налицо передергивание фактов.
Я утверждал, что энергия затрачивается на поддержание системы в неравновесном состоянии. Система же даже и не механическая вовсе. Вы просто проигнорировали мой вопрос,

заменив его детскими ссылками (вот уровень справочников, которыми пользуетесь Вы), очевидно, дабы показать мою неосведомленность и Вашу правоту. Вы утверждаете обратное? Работа совершается током на создание магнитного поля, отклоняющего стрелку, а не только на бесполезное нагревание обмотки. В свою очередь, электромагнитное поле совершает работу заставляя (извините за вольный термин, но уж так слово легло) ток течь через обмотку.
Так вот, все это весьма напоминает мне слова прекрасного мастера детективного жанра Ричарда Скотта Пратера
Не эта ли манера говорит о Вас многое, сама по себе, безо всякого моего участия? По-моему, Вы грешите именно тем, в чем пытаетесь уличить меня.

Я все сказал.

И я даже знаю, где именно.

Одно заявление краше другого! Если показания прибора установились, система находится именно в равновесном состоянии. Амперметр со сверхпроводящей обмоткой в таком состоянии не будет поглощать энергии вовсе.

Да-а... Уровень... Ссылки я дал верные, иначе пришлось бы признать, что Нобелевский комитет ждёт Вас с нетерпением.

Я, по-моему, просил Вас не рассуждать здесь на вольные темы. Ваши заявления, относящиеся ко мне лично, склонен объяснять тем, что иногда исправлял явные глупости в Ваших постах, которыми Вы потчуете почтеннейшую публику, и делал это не по каким-либо личным мотивам, а токмо истины для. Уверяю Вас, что впредь буду делать это чаще.

Stanislav и Lonesome Wolf спор прошу прекратить. Сказано уже много лишних слов имеющих к теме топика отдаленное отношение. В дальнейшем прошу высказываться строго по существу вопроса.

Alexandr, я понял, только факты .
Я тоже думал о сверхпроводящем амперметре. Да, на первый взгляд, потери отсутствуют. Но! Ведь мы рассматриваем не амперметр сам по себе. А преобразователь энергии переменного электромагнитного поля в энергию постоянного тока, а амперметр, является лишь ее оконечной частью, и каким бы идеальным он не был, не он определяет эффективность системы. Измерительный прибор и не должен определять ее определять
Второе - почему состояние системы, к которой приложена внешняя сила и при отсутствии которой система переходит в другое состояние есть равновесное? Оно статическое, но не равновесное.

P.S. Хочется ведь до истины добратья...

я измерил мощность, поглащаемую в волномере. Онасоставила 200 мкВт при проходящей через волномер 14 мВт. Померить напряжение на детекторе не получилось - мешают наводки. Не знаю что с ними делать. Вроде все заземлено. Ток тоже не удалось померить. На стрелочном нидикаторе с максимальным током, который можно измерить 50 мкА стрелка чуть отклонилась. Причем дернулась и все опять на нуль. отсоеденил индикатор и подсоеденил снова та же история.

Как устроен волномер? Те приборы, которые я использовал были arranged как собственно резонатор перестраиваемый и стандартная детекторная секция. Так ли у Вас? Есть ли способ оценить мощность на диоде непосредственно. 200 мкВт маловато конечно, но еще опреабельно

прошу прощения за такую задержку, но срочная командировка все планы нарушила. К выходным нарисую эскиз волномера.

Извините. Вопрос снимается. Другой работой завалили.
может вернусь к вопросу...