Tuvalu
Jan 12 2018, 14:03
Цитата(Astor @ Jan 12 2018, 16:46)

Схема неинвертирующая, вх. сопротивление ОУ по + входу огромная и в данной схеме Rвх определяется резистором R13 = 100 кОм. Если я ещё правильно помню из букварей - вот если бы у-ль был инвертирующим и сигнал подавался на R6 = 1 кОм - тогда было бы плохо с шумами.
Нет, неправильно помните. Вх. сопр. ОУ в данном случае не имеет значения (вы, видимо, намекаете на несущественный делитель сигнала R7/R13). В данном случае вы просто включили последовательно с источником сигнала R7, который является источником теплового шума. Меньше этих 4 нВ/^Гц уже не получится.
Цитата
Я пробовал закорачивать R7 1 кОм - никакой разницы.
Если проверялся отдельно каскад на ОУ, то это свидетельствует о наличии проблем в другом месте. А если в составе всей схемы, то, скорее всего, ПТ - преобладающий источник шума.
Цитата(Tuvalu @ Jan 12 2018, 18:03)

А если в составе всей схемы, то, скорее всего, ПТ - преобладающий источник шума.
Тогда почему шумы не падают при закоротке большим кандюком выхода ПТ на землю ?
Tuvalu
Jan 12 2018, 15:29
Цитата(Astor @ Jan 12 2018, 19:45)

Тогда почему шумы не падают при закоротке большим кандюком выхода ПТ на землю ?
Раз так, то получается, что шумы ОУ и /или его цепей ООС намного больше шумов ПТ. Я бы уточнил своё предложение (на тему корочения 1 кОм-а) "А если в составе всей схемы, то, скорее всего, ПТ - преобладающий источник шума" и написал бы так: "...то либо шумы ПТ значительны, либо цепь ООС шумит, либо то и другое разом". Есть и четвёртый вариант - фейковый 797, а таких валом.
Должно быть так. 797 с самыми малыми R в ООС, ненв. вход заземлён по переменке. Включаем только 1 кОм на вход (второй его конец на сигн. землю) - шум значительно возрастает. Включаем только каскад на ПТ - шум тоже возрастает, а насколько именно, зависит от построения этого каскада - ток стока, величина R в стоке и истоке и т.п. От этого и пляшите.
И имейте ввиду, что раз у вас такой малый Кус этого каскада на 797, то каскад, стоящий дальше, должен быть практически таким же малошумящим, чтобы не убить все старания своим шумом. Это, кстати, версия №5. Т.е. даже каскад на таких ОУ, как 5534, 4580 и т.п. ухудшит результат.
Кстати, все номиналы обвязки IC1A на схеме чуть выше (пост 48) взяты из преда гидрофона одной именитой амер. фирмы, только там на этом месте AD797A, так что "..Вы просто убили его малошумность своей "кОм-ной" схемотехникой. .." - получается что они тупые ?
Я действительно не стал мудрствовать лукаво и повторил 1:1 их каскад - т.е. ОУ 797 и все номиналы. Хотя Вы правы - из теории резисторы R6 и R8 должны быть возможно низкого номинала.
Я уже попробовал R6 = 10 Oм и R8 = 33 Ома : я бы не сказал, что произошла революция - шумы действительно снизились, но вряд-ли больше, чем на 1.5 дБ. Кстати ещё раз убедился, что закорачивание 1 кОм R7 вообще ничего даёт.
Фейковость 797 отпадает - получены из надёжного источника.
Пробовал вариант на 33178 - конечно шумят на 2 - 3 дб больше чем 797, но это было продиктовано тем. что 33178 едят гораздо меньше и сам пред можно запитать от фантома 48 В, который имеется в любом рекордере или микшере.
Tuvalu
Jan 12 2018, 17:03
Цитата(Astor @ Jan 12 2018, 21:34)

Кстати, все номиналы обвязки IC1A на схеме чуть выше (пост 48) взяты из преда гидрофона одной именитой амер. фирмы, только там на этом месте AD797A, так что "..Вы просто убили его малошумность своей "кОм-ной" схемотехникой. .." - получается что они тупые ?
Ну, почему сразу "тупые". Думаю, что им хватило и того, что получилось в итоге. Мы же ведём речь о макс. использовании потенциала ОУ и ПТ, а не о том, чего достаточно в практической работе с этими вашими гидрофонами. Это очень специфическая область, и я не знаю, чего там достаточно, а чего мало.
А спрашивать про "тупые /не тупые" предлагаю не у меня, а у авторв даташитов, апноутов и т.п. Analog Devices. Или у Jung-а, автора отличной книги про ОУ тех же Analog Devices "Op Amp Applications Handbook". Там всё расписано подробнейшим образом.
А на счёт именитости, так я такого насмотрелся, обслуживая студийную технику, включая самую престижную и дорогую. Я ничему не удивляюсь.
Tuvalu
Jan 12 2018, 20:40
Если вы снимаете сигнал балансно, т.е. и с выхода IC1B тоже, то основной шум всей схемы генерирует именно этот каскад, т.к. его обвязка очень высокоомна. Как я сразу не обратил на это внимание...
Цитата(Tuvalu @ Jan 13 2018, 00:40)

Если вы снимаете сигнал балансно, т.е. и с выхода IC1B тоже, то основной шум всей схемы генерирует именно этот каскад, т.к. его обвязка очень высокоомна. Как я сразу не обратил на это внимание...
Эксперименты с 797 я делал с одиночной IС с несимм. выходом. На схеме с 33178 в посте 48 первый каскад имеет усиление 4, так что вклад инвертора в шумы в 4 раза ниже.
Цитата
чего достаточно в практической работе с этими вашими гидрофонами. Это очень специфическая область, и я не знаю, чего там достаточно, а чего мало.
Динамического диапазона априори много никогда не бывает - бесплатные шумы никому не нужны.
Пред гидрофона с 797 питается от блока питания и по току потребления ничем не ограничен, а вот размеры печ. платы весьма скромные - что-то 15 мм в ширину и 80 мм в длину, а наворочено там много чего - и источник напряжения 1/2 питания на опере и какая-то балансировка тоже на опере и инвертор и 2 выходных у-ля мощности (симметричный выход) на рассыпухе и т.д. Почему они выбрали такие относительно большие номиналы резисторов ? Ну, по кр. мере если R6 выбрать 10 ом, то кандюк на землю будет нужен в тысячи мкФ - болванка.
Tuvalu
Jan 13 2018, 09:37
Я же говорил, что многое подразумевается. И выясняется потом и случайно.
Сначала:
Цитата
Вот схема каскада, стоящего сразу за полевиком.
После обсуждения:
Цитата
Эксперименты с 797 я делал с одиночной IС с несимм. выходом.
Та же история и с "полоса от долей Гц"--->"а мне не надо ИНЧ". Продолжайте шифроваться и дальше, тов. Штирлиц.
Цитата
На схеме с 33178 в посте 48 первый каскад имеет усиление 4, так что вклад инвертора в шумы в 4 раза ниже.
Например, если первый каскад (Кус=4) имеет приведенное ко входу напр. шума 3 нВ/^Гц (довольно скромное значение), а второй сконфигурирован так, как на схеме (инвертор 2 х 10 кОм), то шум на выходе первого каскада будет 12 нВ/^Гц, а на вых. всей схемы 22,3 нВ/^Гц (это идеально, без учёта токовых шумов, а они на 10 кОм-ах создадут значительную прибавку). Ничем не мотивированное ухудшение С/Ш как минимум на 5 дБ (реально 6-8) по выходу cold. Вам точно надо такое "в 4 раза ниже"? А вообще-то, осваивайте симулятор, там это считается "на раз".
Цитата
Почему они выбрали такие относительно большие номиналы резисторов ? Ну, по кр. мере если R6 выбрать 10 ом, то кандюк на землю будет нужен в тысячи мкФ - болванка.
При таком маленьком Кус (4) зачем вообще ставить конденсатор? Кус по пост. току будет тоже 4, напр. смещения AD797 всего 180 мкВ(!) макс. На выходе потенциал 1/2 Vcc уплывёт меньше, чем на 1 мВ. Да, даже если применить MC33178 с его смещением 4 мВ (макс), то это даст отклонение на выходе на 16 мВ от 1/2 Vcc - это что, проблема для усилителя звуковых частот?
Цитата(Tuvalu @ Jan 13 2018, 13:37)

Я же говорил, что многое подразумевается. И выясняется потом и случайно.
Сначала: Эксперименты с 797 я делал с одиночной IС с несимм. выходом.
Та же история и с "полоса от долей Гц"--->"а мне не надо ИНЧ".
Я думал и так понятно, что все варианты обыгрываются со входным преобразователем на ПТ.
Эксперименты с 797 я делал с одиночной IС - в отличие от сдвоенной 33178.
Про полосу снизу уже обсуждали : исходный фирменный пред "тянет" с единиц Гц, но мне ниже 20 Гц не нужно, поэтому в своих экспериментах я ставил разделительный кандюк после ПТ, ограничивающий полосу снизу а заодно и лишние шумы ниже 20 Гц.
Уменьшить резисторы в повторителе раз в 10 - 20 раз не проблема : уменьшу и померяю шумы. Пока что интуитивно сомневаюсь в " 6 - 8 дБ"
Использовал LTspice для анализа СВОИХ схем, но, как уже писал, - всвязи с убогим выбором моделей ОУ и ПТ в спайсе приходилось использовать им замену, имеющуюся в его либах - доверять такой замене не приходится.
Цитата(Astor @ Jan 14 2018, 09:45)

Использовал LTspice для анализа СВОИХ схем, но, как уже писал, - всвязи с убогим выбором моделей ОУ и ПТ в спайсе приходилось использовать им замену, имеющуюся в его либах - доверять такой замене не приходится.
Spice модель AD797 имеется на сайте производителя. Подключить ее в LTspice совсем несложно.
Чтоб оптимизировать каскад после ПТ хотелось бы иметь модели многих малошипящих ОУ, а таких - десятка 2.
При правильно построенном каскаде на ОУ понадобятся ещё модели ПТ - J201, J202, BFR31, BF861, 862, 585 и т.д. - их тоже десятка полтора.
Спецы говорят, что шумовые модели плохо отражают реальности.
Цитата(Astor @ Jan 14 2018, 11:42)

Спецы говорят, что шумовые модели плохо отражают реальности.
Много лучше, чем никакие.

Для полевиков у NXP тоже есть модели.
Tuvalu
Jan 14 2018, 14:23
Цитата(Astor @ Jan 14 2018, 11:45)

Использовал LTspice для анализа СВОИХ схем, но, как уже писал, - всвязи с убогим выбором моделей ОУ и ПТ в спайсе приходилось использовать им замену, имеющуюся в его либах - доверять такой замене не приходится.
Цитата
Спецы говорят, что шумовые модели плохо отражают реальности.
Речь не идёт о точном моделировании шумов. У вас большие пробелы на уровне понимания общей картины. Симулятор очень помогает разобраться во многих принципиальных моментах и безо всяких точных моделей .
Например, возьмём ситуацию с последовательным резистором 1 кОм и вашим возражением, что, мол, R_вх намного больше (100 кОм). Возьмите модель идеального усилителя, поставьте на его вход "генератор сигнала---1 кОм---100 кОм на землю---этот усилитель". Посмотрите приведённое ко входу напряжение шума. Вы увидете, что 4 нВ/^Гц - это потолок даже для идеального случая. Т.е. вы просто ухудшили С/Ш на ровном месте. Кстати, в "Искусстве схемотехники" написано то же самое, правда, немножко по другому поводу:
Цитата
Огромное заблуждение: не пытайтесь улучшить положение добавлением последовательного резистора к источнику сигнала для попадания в область минимального КШ. Все, чего вы добьетесь, стараясь, чтобы усилитель выглядел лучше, - это добавите шума в источник!
Вот, именно это вы и сделали - добавили шум в источник. Симулятор показывает это в один момент.
Или ситуация с инвертором 2 х 10 кОм. Точно так же это моделируется на основе пары идеальных усилителей.
Вот, один из возможных вариантов. Резистор на входе генерирует приведённое ко входу напряжение шума - примерно такое, какое наблюдается в некоей реальной схеме (шум резистора вычисляется по формуле для Джонсоновского шума или берётся из таблиц). Шум смотрим на выходах - ухудшение налицо.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файлаИли возьмём ситуацию с шумом тока в условиях больших импедансов ёмкостного характера (см. начало темы), а именно, с недооценкой его вклада, точнее даже, с полным игнорированием этого аспекта. Всё это симулируется безо всяких моделей ОУ и ПТ - точных или грубых. Ну, и необходимо внимательно читать апноуты и даташиты, с этим тоже есть проблемки.
Когда разберётесь со всем этим, то окажется, что не нужно и никаких моделей - просто собираете по правилам необходимые элементы "в кучу". Я, например, не моделирую шумы микрофонного преампа, ибо незачем, я просто делаю его по правилам.
Симулятор я использовал для общего анализа схем - АЧХ, Кг, симметричность входа в ограничение и т.д.
С шумами СИМ тоже помог кое в чём разобраться. Что касается отработки схемы в части минимизации шумов - я делаю так :
беру два преда, которые я хочу сравнить по шумам, подключаю их ко входам какого либо хорошего рекордера или микшера, подаю на входы одинаковый уровень синуса, ручками Gain калибрую по равному уровню индикаторов рекордера, а далее отключаю генератор и подпаиваю параллельно входу ёмкости, эквивалентные ёмкости сенсоров. Далее просто слушаю уровни и характер шумов в сравниваемых каналах. Таким образом можно выловить - какое схемотехническое решение лучше.
Что касается номиналов и типов применяемых компонентов - просто беру две совершенно одинаковые схемы и меняю номиналы и компоненты в одном из них : если что-то приносит улучшение по шумам, то это сразу слышно при сравнении каналов (разумеется каждый раз калибруя усиление, режимы по пост. току, проверяя АЧХ и т.д)
Сегодня ещё поигрался со схемой пост 48 : воткнул в одном из двух одинаковых предов полевик BFR31 вместо J201 и сравнил со вторым в котором тоже J201 и сразу же отчётливо всплыла разница - на BFR31 шумит децибела на 2 - 2.5 больше и сразу-же вспомнил про сомнения - почему не падают шумы, если закорачивать выход полевика - да просто с BFR31 они вылезли из под шумов ОУ. Т.е. в варианте с J201 общие шумы определяет слабоватый по шумам ОУ.
Далее вспомнил Ваш прогноз по уменьшению резисторов повторителя - "..прогнозируемый выигрыш по шумам не менее 5 дБ, а скорее 6 - 8..."
Заменил оба резистора с 10 кОм на два по 330 Ом - т.е. уменьшил в 30 раз. Сравнил со вторым каналом и озадачен : выигрыш - ноль, вообще ни копейки ! Пока непонятно...
Ну ещё и закоротил резистор R7 = 1 кОм на входе IC1A, эффект - ноль.
Tuvalu
Jan 15 2018, 15:18
Начните с конца, т.е. с микрофонного преампа. Какой он у вас, какую чувствительность вы выставляете на нём? Подключите пару резисторов по 10 кОм между земля-горячий (пины 1 и 2) и земля-холодный (пины 1 и 3). Послушайте шум. Далее закоротите эти резисторы, шум должен намного уменьшиться. Если это так, будем разбираться дальше, если не так, то ваш мик-пре малопригоден для работы с чувствительными источниками.
Емеете в виду - какие рекордеры и микшеры ? У нас они разные - Sound Devices 664 Mischer/Rekorder, SD744 и подобные. Да там и проверять нечего - даже с открытым входом они шумят на порядок меньше, чем с подключаемыми экспериментальными преампами. Исследуемые преампы приходится прятать в полностью закрытые мет. корпуса, иначе наводки от сети и всяких ламп в сотни раз выше шумов - вх. сопротивление 1 ГОм со всеми вытекающими.
Tuvalu
Jan 16 2018, 08:38
Цитата(Astor @ Jan 16 2018, 11:35)

Да там и проверять нечего - даже с открытым входом они шумят на порядок меньше, чем с подключаемыми экспериментальными преампами.
ОК. Дальше сделайте так. В схеме #48 оптимизируйте первый каскад - резисторы поставьте, скажем, 300 и 100 Ом или даже 100 и 33 (Кус=4). Его вход заземлите (по пер. току) без этого R 1 кОм - напрямую. Инвертор оставьте старый - 2 х 10 кОм. Cold (пин 3) вашего преампа заземлите. На hot (пин 2) попеременно подключайте выходы первого и второго ОУ. Разница в шуме должна быть большой. Но ОУ должны быть малошумящими (те же AD797), иначе смысла нет, т.к. нормальный микрофонный преамп обычно имеет приведённый ко входу шум 0,5...1 нВ/^Гц или чуть больше. А с МС3178 эффект будет сильно сглажен - 30 нВ и 38 нВ соответственно (2 дБ). Кстати, сравните этот шум с шумом преампа (около 1 нВ). Т.е 33178 имеет смысл применять только в том случае, если сигнал после ПТ имеет "рабочую" амплитуду, скажем 200-500 мВ или даже больше, при этом чувствительность мик. преампа выставлена минимальной, дальше понятно. Если же надо "слушать" очень небольшие сигналы, например, как с обычного микрофона при "дальнем" съёме, то чувств. выставляется большой, и поэтому шум 33178 будет тотально доминировать.
Не написали, какая выставляется чувствительность мик. преампа, это важно.
При калибровке усиления я подаю на вход своих преампов порядка 30 мВ, чтобы удобно было сопрягать с чувствительностью микр. входа рекордера/микшера - в этом случае ручка Gain рекордера находится где-то от среднего до 2/3 макс. - положении при показании индикатора уровня "0 дБ" - микр. ус-ль рекордера не перегружен, но и не в минимуме.
По поводу выбора 33178 как базовый вариант я уже писал - 797-е конечно одни из фаворитов по шумам, но они обладают неслабым аппетитом и можно забыть про питание преампа от фантома любого микшера или рекордера.
Кроме того 33178 есть сдвоенные в одном SO8. Если найду альтернативу, лучшую по шумам, но тоже экономичную, то было бы хорошо. Пока что таких не просматривается. Большинство малошипящих прожорливые.
Несколько интересных идей можно почерпнуть из статьи -
An_Amplifier_for_Bolometric_Detectors
https://www.researchgate.net/publication/22...etric_Detectors
Tuvalu
Jan 16 2018, 15:26
Цитата(Astor @ Jan 16 2018, 15:32)

Кроме того 33178 есть сдвоенные в одном SO8. Если найду альтернативу, лучшую по шумам, но тоже экономичную, то было бы хорошо. Пока что таких не просматривается. Большинство малошипящих прожорливые.
Просматривается: OPA1602, OPA1611/1612, OPA1662, OPA209/2209, OPA211/2211, TLE2027, отчасти OPA227/2227. Кроме того, можно выбросить инвертор и сделать балансный, но несимметричный выход - impedance balance по-ихнему. Как это делается? Просто, продублируйте выходную развязывающую RC-, или RCR-, или RLCR-, или какая_там_она_у_вас -цепочку, только её "начало" подключите не на выход схемы, а на землю. Её "конец" - на 3 пин XLR или ring джека. Импедансы горячего и холодного выходов будут сбалансированы, т.е. последующий девайс (мик. преамп) нивелирует помехи, наведенные на кабель. При этом уровень упадёт в 2 раза, но если это проблема, то его можно элементарно поднять, увеличив Кус первого ОУ с 4-х, до 8-ми. По такому принципу построены многие бестрансформаторные, даже очень дорогие микрофоны.
И тогда можно будет запитать от фантома если и не 797, то почти любой самый малошумящий ОУ, например MAX9632.
НЕХ, спасибо за статью!
Если упрощать по максимуму - OPA140 очень хорош по НЧ шумам.
bravissimo
Jan 17 2018, 09:04
Имхо т1,т2 защита т3 от пробоя. Как диоды, потому и встречно. Рn полевики - потому как желают иметь максимальную Rвх. Диодов с обратным током в пикоамперы нету, потому использованы переходы затворов.
Где то в буржуйских умных книжках такое встечалось как каноническое.
Rc цепочка между входами имхо коррекция совокупного оу. Такая странно выглядящая, но бывает. Емкость с выхода на вход оу тоже самое.
Цитата(Astor @ Dec 27 2017, 06:46)

Сабжевый преамп выполнен явно не для работы в суровых условиях - герметизация корпуса весьма условная, разве что от пыли, конденсат там возможен.
В одном гидрофоне, предназначенном для глубин в сотни метров (кстати не из дешёвых), видел "простое решение" - вся плата залита эпоксидкой. Причина выхода из строя стала понятна после отковыривания части эпоксидки - детали на плате были сильно корродированы. Т.е. даже в хорошо загерметизированном корпусе, позволяющем работать на глубинах порядка километр, - коррозия идёт.
С гидрофонами много проблем : морская вода - очень агрессивная среда да и воздух внутри его корпуса, насыщенный её парами - не подарок.
По поводу применяемых ПТ : возможно на сегодняшний день было бы актуально применить в сабжевой схеме LSK489 (как в предложенной выше статье), они есть сдвоенные в СОТ 23.
Как бы заливка смолой сама по себе не гарантирует от от влаги.
ежели желаете гидрозащиту, вам надобно очччень хорошо мыть плату, пользовать подслоем для хорошей адгезии, унд подбирать покрытие. Возможно какие нить силиконовые зелья будут предпочтительнее эпоксидных. К примеру стандарт в свое время для работы в условиях тропики всеклиматика война (не вода, влажность 95 проц без выпадения росы!)требовал покрытие тремя слоями лака с промежуточной сушкой. Применяли 5 и то насасывали.:-) Потом большая проблема оттуда влагу выпарить
Критически важна отмывка платы что весьма геморно.
и для ныряющего барахла имхо силикагель есть вещь обязательная.
И да, однажды пришлось отказаться от жидкого флюса в пользу твердой канифоли по причине трудностей с отмывкой и коррозией.
з.ы. по нонешним временам как ни странно на всеклиматику проходили платы без лака с маской , в корпусе естественно.:-)
Цитата(Tuvalu @ Jan 16 2018, 18:26)

Просматривается: OPA1602, OPA1611/1612, OPA1662, OPA209/2209, OPA211/2211, TLE2027, отчасти OPA227/2227. MAX9632.
Спасибо за список - просмотрел все data sheet. В общем-то тенденция очевидна : хочешь супер-параметры - плати миллиамперами.
Цитата
..можно выбросить инвертор и сделать балансный, но несимметричный выход - impedance balance по-ихнему. Как это делается?
- я в курсе. Про питание придётся искать компромисс.
НЕХ, спасибо за статью!
Поигрался ещё раз с каскадом на 797 после полевика. На 33178 закорачивание выхода ПТ на землю вообще не меняло уровень шума, а на 797 при таком закорачивании шум падает на несколько дБ даже при тех номиналах резистроров в цепи ОС 1к/10к, т.е. шумы входного преобразователя на ПТ превалируют над шумами последующего каскада на 797. И тут возникает вопрос : а зачем тогда вообще применять такие низкие номиналы как 10 Ом/ 47 Ом в цепи ОС 797, если "и так хорошо" ? Ради интереса уменьшил эти резисторы до 100Ом/330Ом : при закорачивании ПТ шумы падают вообще раз в 5 ... Получается. что 797 тут избыточна - ведь как ещё сильно снизить шумы преобразователя на ПТ пока не знаю.
Ну вот - кажется что-то начинает проясняться и коррелировать с даташитами - попробовал все предыдущие манипуляции и с NE5534 : при закорачивании входа ОУ шумы падают, не так сильно, как с 797, но раза в два по сравнению с 33178, закорачивание входа которой вообще не приводит к снижению шума. Отсюда вывод : если искать варианты дальнейшего снижения шумов вх. преобразователя на ПТ, то 33178 вообще не имеют смысла. NE5534 позволяет попытаться улучшить вх. преобразователь а заодно она потребляет вдвое меньше чем 797 и стОит в 10 раз меньше. Если при закорачивании 797 шумы падают раз в 5 - т.е. порядка 15 дБ, то применение ОУ с шумами порядка 1 мкВ вообще теряет смысл - очень я сомневаюсь, что удастся подбором типа входного ПТ и схемотехникой уменьшить шум вх. каскада на 10 - 12 дБ : опыт показал, что перебор транзисторов во входном каскаде - это игра в районе единиц или даже долей дБ.
Tuvalu
Jan 18 2018, 14:55
Цитата
Получается. что 797 тут избыточна - ведь как ещё сильно снизить шумы преобразователя на ПТ пока не знаю.
Остаётся только выбор типа ПТ и их режима. Вроде писал, но повторюсь, что с таким высокоомным источником оптимальный ток стока будет меньше начального, т.е. не так, как это бывает в "нормальной" аудио-схемотехнике. Попробуйте наши типы "для зарядочувствительных усилителей" - КП303Г, КП307Ж. Я такие не пробовал, просто есть некие соображения. Лучше всего, конечно, будут LSK489.
А вообще-то, я к этому и подводил - максимально "обесшумить" каскад на ОУ, чтобы червь сомнений не грыз - а что там шумит, ОУ или ПТ? И чтобы основной проблемой, в смысле шумов, был только ПТ-каскад. А как опыт высокоомные/низкоомные цепи ООС для 5534, насколько значительна разница? Кстати, в фирменной схеме стояли именно 5534?
Цитата
А как опыт высокоомные/низкоомные цепи ООС для 5534, насколько значительна разница? Кстати, в фирменной схеме стояли именно 5534?
В схеме в посте 1 стоял NE5534A.
В схеме с 797 пробовал заменять её на 5534 : конечно при закоротке входа 797 гораздо тише - писал уже. Но 5534 с номиналами R6 менее 100 Ом отказался сотрудничать - захлюпал. Я не стал разбираться - может кандюк в ОС надо увеличивать. После замены резисторов ОС с 1к/10к на 100 Ом/330 Ом стало заметно лучше - но не в разы, как предполагалось.
Цитата
с таким высокоомным источником
Вообще-то - это вх. импеданс вх. каскада огромный, но импеданс самого сенсора не настолько велик - "чистый" конденсатор порядка 4 - 10 нФ т.е. от 1.5 до 4 МОм на 10 Гц с соотв. спадом по частоте.
Tuvalu
Jan 18 2018, 17:44
Цитата(Astor @ Jan 18 2018, 21:29)

После замены резисторов ОС с 1к/10к на 100 Ом/330 Ом стало заметно лучше - но не в разы, как предполагалось.
Я не считал для 5534, а только для 797 и 33178. Ситуация с шумом 5534 будет где-то посредине - не в разы, это точно.
Цитата
Вообще-то - это вх. импеданс вх. каскада огромный, но импеданс самого сенсора не настолько велик - "чистый" конденсатор порядка 4 - 10 нФ т.е. от 1.5 до 4 МОм на 10 Гц с соотв. спадом по частоте.
Это всего 150...400 кОм на 100 Гц. Если действительно такая большая ёмкость, то можно попробовать применить и обычные малошумящие ПТ - 2SK170, например. У них шум примерно 0,9...1 нВ^Гц. С такими импедансами токовый шум будет мало проявляться, тем более, на СЧ, где находится область макс. чувствительности слуха к помехам.
Цитата(Tuvalu @ Jan 18 2018, 20:44)

...
...Раз уж пошло такое серьезное обсуждение...
Вопрос - (по теме малошумящего усиления НЧ и КНЧ):
... а какой вклад в общий (или отдельный) уровень шума вкладывают конденсаторы?...
В схеме так "игриво" используют и электролиты и керамику....
Ведь это "не простой" компонент.... использовать его, как "идеальную" модель, к сожалению нельзя...
Поиск статей не дал сколько то серьезного подхода (или мне, к сожалению) не попалась...
...Это помимо влияния пьезо-/трибо- эффектов, абсорбции заряда в диэлектриках конденсаторов....
Спасибо.
Конденсаторы - они ведь сильно разные бывают - бумажные, плёночные, керамические, слюдяные, электролитические танталовые, электролитические витые ...
Электролиты в звуковом канале вообще применяют не от хорошей жизни - там, где другие типы просто по габаритам не подходят либо в дешёвых приборах.
Идеальный конденсатор, в отличие от идеального резистора, не шумит вообще, поскольку не имеет активной части импеданса. Поэтому, ИМХО, нужно говорить о конкретных цепях, где стоит конденсатор, его номинале, типе, конструкции, соизмеримости его активного сопротивления с сопротивлением тех цепей, где он стоит и т.д. Активное сопротивление SMD конденсаторов исчезающе малО. Активное сопротивление витых плёночных конденсаторов большой ёмкости уже может быть миллиомы, но опять таки мало соизмеримо с сопротивлением цепей, где они стоят. Танталовые - практически полупроводник со всеми вытекающими. Витые алюминиевые электролиты наверное имеют ещё и другие факторы, влияющие на шум кроме активной составляющей импеданса - электрохимические процессы, но их крайне редко применяют в звуковом канале серьёзных аппаратов.
Цитата(Astor @ Jan 19 2018, 12:18)

... в звуковом канале ...
Не звуковом... (!!!)
...Здесь в теме рассматривается схема усилителя заряда...
Интересует как раз область низких и крайне низких частот, особенно в части компонентного состава с низкими шумами...
Вопрос в том, что из обсуждения выскочили как раз конденсаторы...
На наших усилителях заряда мы столкнулись с подобными вопросами....
...Это как раз в теме.... прецизионных измерений...
Цитата(nicom @ Jan 19 2018, 14:50)

Не звуковом... (!!!) ...Здесь в теме рассматривается схема усилителя заряда...
Обсуждаемый преамп предназначен для работы от сенсора гидрофона. Гидрофоны работают в диапазоне частот от единиц Гц до сотен кГц - т.е в инфразвуковом, звуковом и ульразвуковом диапазонах и шумы интересуют во всём этом диапазоне. Просто сенсор гидрофона представляет собой "чистый" конденсатор и к преампу к нему применимы принципы усиления заряда.
Если Вас интересуют частоты от сотых долей Гц до единиц Гц - это очень специфичный диапазон и может вынести тему в отдельный топик ?
В самом начале ветки я упоминал, что меня интересует в первую очередь звуковой диапазон частот.
TUVALU Цитата
можно попробовать применить и обычные малошумящие ПТ - 2SK170
Они сняты с производства - разве что попробовать "для общего развития"
Цитата(Astor @ Jan 19 2018, 14:20)

Просто сенсор гидрофона представляет собой "чистый" конденсатор и к преампу к нему применимы принципы усиления заряда.
Схема с первой страницы не зарядочувствительный усилитель, а просто усилитель напряжения с высоким входным сопротивлением.
Tuvalu
Jan 19 2018, 14:16
Цитата(nicom @ Jan 19 2018, 13:20)

Вопрос - (по теме малошумящего усиления НЧ и КНЧ):
... а какой вклад в общий (или отдельный) уровень шума вкладывают конденсаторы?...В схеме так "игриво" используют и электролиты и керамику....Ведь это "не простой" компонент.... использовать его, как "идеальную" модель, к сожалению нельзя...Поиск статей не дал сколько то серьезного подхода (или мне, к сожалению) не попалась...Это помимо влияния пьезо-/трибо- эффектов, абсорбции заряда в диэлектриках конденсаторов....
Тут два момента.
1) Шум источника. Чистые реактивности не шумят, шумят неидеальности - тангенс угла потерь, ESR.... Как считать, не знаю, и мне тоже не попадалась литература по этому вопросу.
2) Напряжение шума, образующееся при протекании шумового тока ПТ через ёмкостное сопротивление датчика. Это отлично моделируется. Зависимость простая - чем меньше частота, тем больше эта составляющая шума. Чем меньше ёмкость датчика, тем критичней. Если студийные конденсаторные микрофоны имеют типовую ёмкость 75 пФ и, в смысле шума, с ними вообще нет никаких проблем, то с 4 - 10 нФ-ым сенсором должно получиться вообще отлично. Я не знаю специфики, может, у вас там уровни звукового давления намного меньше. Может сам сенсор какой-то "не такой" - сильно шумящий.
Цитата
Цитата
можно попробовать применить и обычные малошумящие ПТ - 2SK170
Они сняты с производства - разве что попробовать "для общего развития"
Вам что, серийное производство надо организовать? Если делать "для себя и для друга", то десяток всегда можно найти.
Цитата(НЕХ @ Jan 19 2018, 17:45)

Схема с первой страницы не зарядочувствительный усилитель, а просто усилитель напряжения с высоким входным сопротивлением.
Кстати, да.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаПопробовал симулировать схему из первого поста, но LTspice показывает какую-то ахинею : долго считает и потом даёт коэффициент передачи где-то в области -170 дБ а в имп. х-ке - хаотичный поток каких-то импульсов ..
Пробовал менять тип ОУ и транзисторов - ничего не даёт. Методом исключения элементов схемы удалось выявить - что сбивает его с толку - пара J1, J2 BFR31 в диодном включении, у него от них крыша едет. Пробовал сменить их на BF861 - ничего не дало. Закоротил их - СИМ пришёл в себя и начал показывать вменяемые х-ки, напряжения по пост. току совпали с измеренными на живом оригинале, коэфф-т передачи совпал с оригиналом, свободно пропускает 1 В входного сигнала.
Одни загадки : симулировал другую схему, но тоже с этими диодами на BFR31 - симулирует без проблем..
Но, как подтверждают и другие, - симуляция шумов сильно не совпадает с реальным макетированием : каскад на 797 с закороченным входом даёт не лучше, чем 4.4 нВ на 1 кГц даже при резисторах ООС 10 Ом/33 Ом. В макете же даже при делителе 100 Ом/330 Ом при закорачивании входа 797 шум значительно падает.
И входной каскад на BF861A даёт 2,6 нВ, а на BF862 - 4 нВ, что так-же не совпадает с макетом - в макете BF862 шумит меньше.
Вот такая мысль : обычно с высокомным источником используют преобразователь импеданса на ПТ и, как вариант - истоковый повторитель. Его коэффициент передачи порядка 0.9.
А что если использовать ПТ как расщепитель фазы - т.е. поставить резисторы и в исток и в сток и сигнал снимать и с истока и со стока - при этом коэффициент передачи по обоим выходам будет порядка 0.8, а потом эти сигналы суммировать (разумеется в фазе) - т.е. по отношению к просто повторителю получаем почти вдвое больший сигнал. Разумеется шумы тоже складываются, но шумы складываются не совсем так, как полезные сигналы.
Что скажет теория - будет ли какой-то выигрыш по с/ш в таком случае ?
Например как в данной схеме :
Tuvalu
Jan 23 2018, 12:42
Ничего не получится. График шума для какой точки, для истока, надо полагать? Посмотрите шум на стоке.
Цитата(Tuvalu @ Jan 23 2018, 16:42)

Ничего не получится
А почему теоретически ?
Tuvalu
Jan 23 2018, 16:09
Цитата(Astor @ Jan 23 2018, 19:21)

А почему теоретически ?
Повторю, посмотрите шум на стоке, сколько там?
Цитата(Astor @ Jan 23 2018, 12:03)

Вот такая мысль ... как в данной схеме
Это чудо уже попадалось - "зарядочувствительный предусилитель росатом"
http://www.freepatent.ru/patents/2526756
Цитата(Tuvalu @ Jan 23 2018, 20:09)

Повторю, посмотрите шум на стоке, сколько там?
Я потому и спросил - что должно получиться по теории, т.к. результаты симуляции шумов совершенно несовпадают с реальностью. Пока что доверять им у меня нет оснований.
HEX Спасибо - надо обмозговать
Цитата из патента по линку
HEXЦитата
Значение шума в канале VT1 поступает одновременно на эмиттеры транзисторов VT2, VT3 и преобразуется в напряжение на резисторах R1 и R2...
.....Выбирая значения резисторов R1 и R2, добиваются минимального значения шума на выходе основного усилителя DA1,При этом входной сигнал с амплитудой A0, проходя те же цепи усиления, усиливается по закону Aвых=A 0с+А0и, где Aвых - амплитуда выходного сигнала, A0с - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи усиления стока, A0и - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи истока.
Вот и я исходил из той-же логики :
и шумовой ток и ток сигнала, протекающие по каналу ПТ - одни и те же, но напряжения сигнала, выделяющиеся на резисторах в стоке и истоке - противофазны и могут быть сложены в ОУ - вроде понятно.
Автор патента считает, что суммарный шум на выходе ОУ считается, как корень из разницы квадратов шумов истока и стока - а из чего это следует ?
Tuvalu Разумеется я просимил оба выхода и засомневался в достоверности результатов, поэтому и не привёл их.
Ради интереса пересимил шумы семи известных малошумящих ПТ в одной и той-же схеме включения и был ещё больше озадачен : лучше всех оказался BFR31, а BF862 оказался самым худшим, что совершенно противоположно результатам измерений живых транзисторов.
Ну и как тогда верить симуляции по шумам ?
Tuvalu
Jan 24 2018, 11:57
Цитата
а BF862 оказался самым худшим, что совершенно противоположно результатам измерений живых транзисторов.
Ну и как тогда верить симуляции по шумам ?
Ну да, модели ПТ в части шумовых характеристик часто недостоверны. Но я повторю, это не имеет принципиального значения. Все ваши "шумовые косяки" связаны не с неудачным выбором типа ПТ, а с недостаточными (обрывочными) знаниями в этой области, например, с неумением строить эквивалентные схемы и, как результат, с непониманием вклада каждого элемента в общий результат по шумам. Плюс, трудности с прикидочным количественным экспресс-анализом, вроде "ОУ шумит столько-то, а это эквивалентно тепловому шуму R примерно такого-то сопротивления". Собственно, это повторение/продолжение поста #63, ничего нового.
Так вот, ваш симулятор, скорее всего, показал всё верно - шум на стоке намного выше, чем на истоке. (Вы так и не сознались, каков там был уровень шума - типа стало неудобно за друга (LTSpice), который говорит глупости). И модель ПТ здесь ни при чём. Если коротко, то R в истоке просто добавляет шум, т.к. его тепловой шум намного больше шума малошумящего ПТ (шум 2 кОм - 5,7 нВ/^Гц). Т.е. картина точно такая же, как и в случае с высокоомной обвязкой ОУ. А подробное объяснение можно прочитать, например, в книге "Техника высококачественного звуковоспроизведения", стр. 68-70.
Не зацикливайтесь на точных цифрах, главное - это качественный анализ, в этом плане симуляторы не врут.
Я действительно никогда профессионально не занимался шумами аудиоканалов (моя базовая специализация совсем в другой области) - потому и обратился за помощью к "перцам" по Оу.
Но, если внимательно прочитать всю ветку, то похоже не только у меня есть проколы с анализом шумовых х-к разных схемотехнических решений...

И уходить от прямых ответов - тоже не только моя прерогатива : так и не было озвучено численного теоретического прогноза о соотношении шумов с истока и стока схемы на одном ПТ с расщеплённым выходом, а ведь это наверняка однозначно просчитывается и не зависит от типа ПТ. Тем более, что резисторы в истоке и стоке почти одинаковые - подбирались по равной амплитуде на обоих выходах.
Tuvalu
Jan 24 2018, 15:28
Цитата(Astor @ Jan 24 2018, 17:58)

так и не было озвучено численного теоретического прогноза о соотношении шумов с истока и стока схемы на одном ПТ с расщеплённым выходом, а ведь это наверняка однозначно просчитывается и не зависит от типа ПТ.
Так вы же и не спрашивали про
численное значение. Тем не менее, я написал в предыдущем посте про шум 2 кОм; если вы не догадались, то шум будет никак не меньше этого значения - точно так же, как в предыдущих опытах с ОУ. Плюс, значительный вклад шума стокового резистора (т.к. Кус маленький, около 1) - это всё описано в книге. Сравните с шумом BF861 (2 нВ на 1 кГц). И снова, вы заморачиваетесь с численными значениями. Ваша идея, будь она реализована, принципиально ухудшит результат - разве этого мало знать, чтобы бросить эту затею?
Тогда получается. что и в схеме из первого поста топика, где сигнал на ОУ снимается со стоков и в схеме из патента сигнал на неинв. вход ОУ снимается со стока - везде ашипки с точки зрения шума ?
Tuvalu
Jan 24 2018, 16:42
Цитата(Astor @ Jan 24 2018, 20:58)

Тогда получается. что и в схеме из первого поста топика, где сигнал на ОУ снимается со стоков и в схеме из патента сигнал на неинв. вход ОУ снимается со стока - везде ашипки с точки зрения шума ?
Нет, не получается.
1) Дифусилитель имеет большое (максимальное для заданого тока) усиление, т.к. истоки соединены между собой. Это значит, что влияние шума стоковых резисторов минимально (см. книгу).
2) Истоковых резисторов нет, их роль выполняют истоки друг для друга (первый для второго, второй для первого), т.е. их величина мин. возможна для дифусилителя. Дальше понятно.
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.
Патент не смотрел.
Цитата(Tuvalu @ Jan 24 2018, 19:42)

Патент не смотрел.
А зря - минутное дело ткнуть в линк. Схема тривиальная, а суть логики автора я процитировал чуть выше.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.