Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Что скажут перцы по ОУ
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2, 3
Astor
Цитата(Tuvalu @ Jan 24 2018, 19:42) *
В итоге, шум дифкаскада минимален. Меньше будет шуметь только одиночный ПТ (но без истокового резистора или с таковым, но зашунтированным ёмкостью). См. ту же книгу, стр. 72, 73.

В общем книга даёт след. выводы (поправьте, если что-то неверно истолковал) :
1. всё определяется номиналом резистора в истоке входного ПТ: чем он меньше - тем лучше. Наилучший вариант - 0 Ом, либо заблокированный большим кандюком. Номинал резистора в стоке особого влияния на шумы не имеет.
2. применение симметричного дифкаскада с резистором в истоках заведомо даёт шума на 3 дБ больше по сравнению с одиночным ПТ;
3. применение несимметричного ДК - со съёмом сигнала только с одного транзистора и с резистором в истоках даёт шума на 6 дБ больше по сравнению с одиночным ПТ;
4. применение ГСТ вместо резистора в истоках несимметричного ДК добавляет шума почти на 8 дб по сравнению с одиночным ПТ.
Невесёлая картина с точки зрения рассмотренных в топике схем
prig
Цитата(Tuvalu @ Jan 18 2018, 17:55) *
Остаётся только выбор типа ПТ и их режима. Вроде писал, но повторюсь, что с таким высокоомным источником оптимальный ток стока будет меньше начального,...



Цитата(Astor @ Jan 24 2018, 09:36) *
...
Ради интереса пересимил шумы семи известных малошумящих ПТ в одной и той-же схеме включения....



Цитата(Astor @ Jan 24 2018, 15:58) *
...похоже не только у меня есть проколы с анализом шумовых х-к разных схемотехнических решений...
...



Цитата(Astor @ Jan 25 2018, 18:11) *
...
1. .... Номинал резистора в стоке особого влияния на шумы не имеет.
...


Вообще-то, резистор в стоке определяет коэффициент усиления транзисторного каскада (Ka_pt). Вместе с крутизной, ессно.
И зачастую приходится искать некий оптимум между величиной стокового резистора и этим Ka_pt для каждого конкретного случая.
Так как именно этот коэффициент определяет приведённый к затвору шум стока.
Для оценок вполне применима вот такая грубая формула для дифф. схемы: SQRT(2*Vn_pt^2 + (2*Vn_r^2+Vn_opa^2)/Ka_pt).
Если у операционника большой токовый шум, то надо учитывать и его. Но обычно это не слишком актуально.

Понятно дело, собственный шум транзистора Vn_pt будет зависеть от тока и х.з. ещё чего.
Соответственно, для каждого конкретного транзистора в конкретной схеме с конкретным суммарным Ку должен определяться оптимальный рабочий ток.

Собственно, о режимах полевиков Tuvalu упоминал неоднократно.
А выбирать режим работы ПТ без определения стокового резистора весьма затруднительно.

Так что, даже не знаю, что Вы там "пересимили" и как интерпретировать полученные результаты.

П.С. Для пироприёмников, а там без ПТ никак, мне удавалось выжать менее 2 nV/sqrt(Hz) для однотранзисторной схемы. Диапазон - примерно аудио.
В принципе, можно было сделать и лучше, но там всплывали другие проблемы.
Так вот, источником напряжения и стоковым резистором задавался ток транзистора и Ka_pt~=6...8.
Операционник ставился сравнительно простенький, типа дешёвого аудио с шумами 4 nV/sqrt(Hz) и биполяром на входе. Суммарный Ку~=10.
Правда, бескорпусной ПТ там стоял рядом с кристаллом, и производитель нихрена не говорил, какой именно.

П.С.П.С. Собственно, это я к чему?
Оптимизируйте для начала приведённый ко входу шум стока для простого каскада на ПТ.
Т.е., выберите оптимальный рабочий ток и стоковый резистор.
А уже только потом приживляйте полевики к ОУ.
Astor
Цитата(prig @ Jan 25 2018, 19:33) *
Так что, даже не знаю, что Вы там "пересимили" и как интерпретировать полученные результаты.

Симил в двух схемах : одна - примитивный каскад ПТ с одинаковыми резисторами в истоке и стоке по 2 кОм и вторая - каскад на составном транзисторе - ПТ + БТ повторитель, с ГСТ в истоке и динамической нагузкой в стоке.
Играться с оптимизацией режима по пост. току для каждого ПТ - это нужна уйма времени, которой нет.
И в каких пределах в дБ меняется уровень шума, если поиграть током покоя ?
prig
Цитата(Astor @ Jan 25 2018, 20:16) *
Симил в двух схемах : одна - примитивный каскад ПТ с одинаковыми резисторами в истоке и стоке по 2 кОм и вторая - каскад на составном транзисторе - ПТ + БТ повторитель, с ГСТ в истоке и динамической нагузкой в стоке.
Играться с оптимизацией режима по пост. току для каждого ПТ - это нужна уйма времени, которой нет.
И в каких пределах в дБ меняется уровень шума, если поиграть током покоя ?


- "в истоке ... 2 кОм" - это сразу 5.6 nV/sqrt(Hz), приведённые ко входу.
- В первом приближении, зависимостью шума канала ПТ от тока можно пренебречь. Можно просто ориентироваться на паспортные данные по шуму.
И вовсе не обязательно "играться" с режимами по пост. току для всех транзисторов.
Для первой оценки достаточно выбрать Ку транзисторного каскада в диапазоне 5...10 (лучше 10 если использовать значение крутизны для нач. тока),
потом по значению крутизны определяется сопротивление в стоке, обеспечивающее потребный Ку.
И вот после этого уже можно сравнивать транзисторы в схеме с общим истоком, задав для начала одинаковое смещение затвора.
Естественнно, для получения сопоставимых значений, шум на стоке пересчитывается в эквивалентный на затворе с использованием конкретного Ку каскада.

Подход довольно грубый, но он достаточно удобен для оценки работы с конкретным источником сигнала и выбора ПТ.

- А вот с конкретным ПТ можно действительно достаточно долго и много "играться". В зависимости от дальнейшего выбора типа схемы, ОУ, рабочего напряжения и прочих мелочей.
Как уже отмечал Tuvalu, особой сексуальностью отличаются однотранзисторные схемы. Но если в рекордах по шуму и траханью нужды нет, лучше использовать дифф. схему.
Astor
Вот попалась схема какого-то преампа для микрофона - предположительно от байердинамик. Как-то круто накручено - не всё понятно :
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата
Для первой оценки достаточно выбрать Ку транзисторного каскада в диапазоне 5...10 (лучше 10 если использовать значение крутизны для нач. тока)

Ну хорошо, давайте "начнём плясать от печки" :
Я обозначил сабж, как преамп для работы от пьезодатчика с ёмкостью от 3 до 10 нФ. Выходной сигнал с датчика может превышать и сотню мВ - отсюда сразу и требование к линейности вх. каскада - он должен без значительных искажений пропускать пару сотен мВ, а удастся ли выполнить это при Ку = 10 в однотранзисторной схеме входного каскада ?
prig
Цитата(Astor @ Jan 26 2018, 12:33) *
Вот попалась схема какого-то преампа для микрофона - предположительно от байердинамик. Как-то круто накручено - не всё понятно :
...

Ну хорошо, давайте "начнём плясать от печки" :
Я обозначил сабж, как преамп для работы от пьезодатчика с ёмкостью от 3 до 10 нФ. Выходной сигнал с датчика может превышать и сотню мВ - отсюда сразу и требование к линейности вх. каскада - он должен без значительных искажений пропускать пару сотен мВ, а удастся ли выполнить это при Ку = 10 в однотранзисторной схеме входного каскада ?


- На такие схемы я бы забил.
Допускаю, что может получиться дёшево и сурово, но есть большие сомнения по поводу линейности.

- А вот про коэффициенты усиления я как раз хотел добавить коммент.

Да, как Ку ПТ, так и общий Ку сильно сказываются на рабочем диапазоне.
При этом, чем меньше любой из них, тем сложнее получить минимально возможный, приведённый ко входу шум для выбранных ПТ и ОУ.
И оно понятно, реальный динамический диапазон за бесплатно не увеличить.
Собственно, это основная причина достаточно больших напряжений питания таких схем. Просто втупую увеличивают рабочий и дин. диапазон для больших Ку.

А вот в борьбе за шум работать с коэффициентами менее 5 становится несколько затруднительно..
В конечном счёте, постоянно чего-то не хватает (преимущественно S) и что-то с чем-то не сходится. И требования к операционнику ужесточаются.
И при этом, начинают появляться проблемы с линейностью ОУ из-за необходимости снижения значений сопротивления резисторов в обратной связи.

Для вашего случая я бы предпочёл коэффициенты порядка 10 (как минимум - общий Ку), но и питание делал бы на 12В.
Уложиться при таком варианте в 80дБ по нелинейности вполне реально.
Во всяком случае, у меня получалось как на однотранзисторной схеме, так и на дифф. с похожим рабочим диапазоном.
Но проверять на модельках нелинейку надо обязательно.
А вот с коэффициентами меньше 3-х вы просто просто задолбаетесь. Как в части шума, так и в части линейности.

П.С. Кстати, есть у меня мысль, что на однотранзисторной схеме сексу будет побольше, но шума и нелинейки будет поменьше, чем на дифф. варианте.
Но если с шумом всё очевидно, с нелинейкой надо разбираться.
И да, естественно, транзисторный каскад надо запитывать током (как вариант-чистый реф и резистор) и второй вход ОУ сажать на очень чистый реф (можно делителем от первого рефа).
Astor
Цитата
Допускаю, что может получиться дёшево и сурово, но есть большие сомнения по поводу линейности....

Это по поводу приведённой чуть выше схемы ? Мне она вообще напоминает фейк. Хотя - ХЗ...
Цитата
Да, как Ку ПТ, так и общий Ку сильно сказываются на рабочем диапазоне....

- вы всё время упоминаете "рабочий диапазон" - частот ?
Цитата
Для вашего случая я бы предпочёл коэффициенты порядка 10

- но ведь эту 10-ку надо на чём-то делать. На рассыпухе будет рогато, а поскольку вх. каскад имеет Ку = 1, то требования к усилителю тоже очень жёсткие по шумам. ОУ с шумами порядка 1 - 2 нВ прожорливы. ОУ, которые едят порядка 1 мА или менее - имеют шумы уже порядка 10 нВ.
Цитата
И да, естественно, транзисторный каскад надо запитывать током (как вариант-чистый реф и резистор) и второй вход ОУ сажать на очень чистый реф (можно делителем от первого рефа

- "реф" - это референсный источник напряжения ?

Просимил вариант с ГСТ в истоке и динам. нагрузке в стоке, составной ПТ-ВТ повторитель с Ку = 1 (только я всегда вешаю на входе эквивалент ёмкости сенсора - порядка нескольких нФ) - т.е. этот график не с открытым входом :
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
ASDFG123
Помогите пожалуйста разобраться что не так. Сжег сразу при включении уже 2 ОУ, не пойму в чем дело. Схема примитивный фильтр Саллен Ки, питание 30 В (+15 -15В). Нагрузка около 1кОм (это меньше чем то значение при котором снимались данные из даташита), но при включении сигнала все равно нет. Усилители которые и являются нагрузкой, отдельно проверены. Микросхема OPA1664AIDR, если надо могу фото самой микрухи приложить. По даташиту даже при кз на выходе микросхема не должна выходить из строя, а предел питания 36В, я вроде ничего такого не нарушал.
Схема во вложении
one_eight_seven
1. Проверьте питание. установите, пока не отладили устройство, диоды, которые защитят от обратной полярности.
2. Удалите из схемы c11 и c16
3. нагрузите U1A и U1D на 10 k
4. Подайте питание.
Ydaloj
вверх ногами микросхему впаяли
ViKo
Я вижу в спецификации RL 2 kOhm. А где меньше 1 kOhm, не вижу. Попробуйте без большой нагрузки, будет жить.
Цитата
The OPA1662 and OPA1664 series op amps are capable of driving 2-kΩ loads with a power-supply voltage up to ±18 V and full operating temperature range.
one_eight_seven
Цитата
Попробуйте без большой нагрузки, будет жить.

Оно может гореть не только из-за того, что внутри этой схемы, но и из-за того, что снаружи. Например ОУ, могут выгорать из-за срабатывания защиты по входам (входы в схеме не защищены), ОУ могут быть нагружены на существенную ёмкость, и сгорать из-за этого. Но может быть и просто микросхема впаяна неверно,
ViKo
Цитата(one_eight_seven @ Apr 24 2018, 13:13) *
могут выгорать из-за срабатывания защиты по входам (входы в схеме не защищены)

в документе - защищены
Цитата
ОУ могут быть нагружены на существенную ёмкость, и сгорать из-за этого

это тоже нагрузка, правда, сгорает от возбуждения, хотя, вряд ли
Цитата
Но может быть и просто микросхема впаяна неверно

Запросто. Но автор, видимо, проверил это перед тем, как писать. rolleyes.gif
one_eight_seven
Цитата
в документе - защищены

Ошибаетесь. Они защищены только парой встречно-параллельных диодов от излишнего дифференциального напряжения. А ограничить ток (по тому же документу) значением менее 10 mA - задача разработчика. А защита от превышения напряжения на входах большего, чем напряжение питания, как правило, защёлкивает ОУ как тиристор, и он замыкает на себя источник питания.

Цитата
это тоже нагрузка, правда, сгорает от возбуждения, хотя, вряд ли

Либо от возбуждения, либо та же причина с неограниченным током по входам. Резистор обратной связи 0 Ом тоже ничего не ограничивает.
Plain
Цитата(ASDFG123 @ Apr 24 2018, 12:24) *
могу фото самой микрухи

По нему мы всё равно не сможем определить сорт рисовой муки, из которой она спрессована.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.