Вот разумный совет. Причем 10 Мом надо взять 0805 или 0603. И учитывать, что далеко не всякий ОУ будет работать устойчиво с 10 Мом в обратной связи. Из тех, что будут - ad825. Еще усилитель может возбуждаться от емкости нагрузочного кабеля, из-за лишнего сдвига фаз в выходном каскаде. Между выходом ОУ и кабеля включите резистор около 300 ом.

PS. Туннельник без вакуума ИМХО - студенческая игрушка. Реально только графит и будете рассматривать, пока не надоест. Надо AFM обзаводиться, хотя, конечно, понятно, что на коленке без опыта сделать сложно, а $40К не дадут. Хотя могу поделиться японской статьей про то, как сделать из оптики от DVD.

Нам атомное разрешение особо и не нужно, нам бы наши наночастицы смотреть. Проблема в том, что у наших Харьковских коллег все без проблем с этим схематическим решением, а у нас проблемы....

Статья интересует, спасибо, мыло скину в личку

обратную связь организовывать лучше типичную на 1 резиторе или использовать Т-образное включение? В данной ситуации это играет роль?

А частота какая? КГц, МГц. Это помеха или генерация опера? Что будет если перерезать проводок от входа опера к кабелю? Именно перерезать, оставив остальное как было?

Играет. Ищите в этом разделе дискуссию по трансимпедансным усилителям. Там мы все со всех сторон обсосали уже.

Ну, 40 это у Быкова, наверное. У Логинова всегда дешевле было - http://www.miee.ru/struct/132/. Хотя я давно не в теме.

Типичную, на одном резисторе, в общем, лучше. Только применить резистор размера 0805 или 0603, как советовал уважаемый DS, будет довольно сложно, сохранив охранное кольцо. Да и мыть в этом случае плату сложнее. Я в таких случаях стараюсь оставлять зазор между ответственными элементами и платой. Мне кажется, выводной вполне подойдёт, покороче ему выводы и экран - всё что нужно.

У Быкова >100 давно. Veeco дешевле, его не поддерживают как отечественного производителя. У Логинова когда-то вообще ровно 5к стоил, как сейчас - не знаю.



Надо только, чтобы выводной резистор не был в виде напыленной спиральки. Иначе он из резистора в линию с распределенными параметрами превращается. На 10 Мом уже начинает сказываться.

P.S. Я на 50 Мом (из 6 резисторов 0603) применял флюс FLUX-Plus и не мыл. Утечек заметно не было.

..конечно, но интересно мнение экспертов: ..прорыв в области нанотехнологий

Я читал вроде исходное сообщение. Люди из атомов выложили такую конструкцию, что интерференция на ней в электронном микроскопе дает нечто похожее на S и U. Работа, безусловно, тонкая.
Только смысел в ней какой ? Это улучшенный вариант портрета Обамы из молекул ДНК. В Штатах просто принято кричать изо всех сил про небывалый прорыв в науке при малейшем положительном результате. Аббревиатуру PR все-таки они придумали.

Испарять атомы по одному в первый раз научился еще старик Мюллер году этак в 49 в своем ионно-проекционном микроскопе. Сейчас много работ с ультрахолодными атомами в магнитооптических ловушках - на них и всякие логические элементы демонстрировали даже. Там круче - бит информации соответсвует спиновому состоянию электрона.

речь об вот этом: http://mota.stanford.edu/library.htm
Вы вчитайтесь в слова - "нано-технологии". нано - это приставка, а речь о технологиях. от исследований до технологий - проходит время. причем это время лежит на промежутке от нуля до бесконечности.
в ноль оно не попадает никогда, а в бесконечность - очень часто.

P.S. - "не читайте советских газет за обедом..."(с)

А в каких пропорциях? И гептан димесолом не лучше заменить? И что значит "парить"? Что последнее даёт, можно подробнее?

А что такое димесол? ДМСО?
Ну... как в русской бане. Пары конденсируются, стекают,... Конденсируется всегда "свежеперегнанный" растворитель, если принять меры от попадания брызг.
Что-то типа аппарата Сокслета. В простейшем виде - цилиндрический стакан, куда помещается плата. Фильтр от брызг снизу - над слоем жидкости. Сверху затыкается круглодонной колбой с холодной водой.
Гептан и диметилсольфоксид совсем разные вещи. Первый - неполярный растворитель. Второй - более универсальный. Мыть все равно как и чем.
А вот парить удобнее достаточно легкокипящей сместью. А ДМСО... Хотя немного добавить не вредно будет.
P.S. Нагревать на водяной бане под вытяжкой (можно даже кухонной).

Спасибо всем за советы, как оказалось шум наводился с общего провода питания

вопрос на будующее - я так понял целесообразней для таких целей использовать быстродействующие ОУ наподобии ad825?

Это смотря, что Вы хотите получить. Надо учитывать, что преобразователь ток-напряжение по совместительству является усилительным каскадом с нехилым усилением, поэтому ОУ должен обеспечивать достаточный коэффициент усиления. Если полоса нужна больше 10 Кгц - однозначно скоростные усилители. Если полоса в десятки - сотни герц - надо изучать параметры шумов ОУ на низких частотах, там уже не до быстродействия будет.

Не знаю интересно будет или нет, вот так делают некоторые люди усилитель, увидел в статейке.

Чем охлаждают и чем питают, интересно. Можно саму статейку посмотреть?

Можно, правда она совсем не относится к тунельному микроскопу. Сам метод интересен.

Возобновлю свои попытки добить его окончательно.

Прочитав ветки форума про преобразователи ток-напряжение, малошумящие ОУ остановился на следующей схеме:

На схеме не показан компенсационный конденсатор для AD8021. Номиналы конденсаторов 0.1 мкф.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

У меня два вопроса:
первый касается схемы - что еще учесть для обеспечения стабильной работы предусилителя?
и второй реализации платы - охранное кольцо для AD825 подключать на землю? И стоит ли использовать тефлоновую стойку для токового входа?

Мне подозрительно кажется большим диапазон от -12 до +12 В. Вам бы хватило -3 +3, имхо.
Думаю, что в этой схеме "общая земля" будет неустойчивой - нужно бы ее зафиксировать каким либо способом. например, применить быстродействующий широкополоснуй ОУ с мощным выходом и поближе к точке измерений - на его вход подать потенциал земли, а с выхода подавать на датчик и вход преобразователя. И резистор 10 мОм - это круто конечно, но емкость монтажа и этот резистор делает неплохую задержку - в результате д.б. всякие нехорошие затухающие колебательные процессы. Вам нужно делать монтаж навесной и безвыводный. Можно попробовать смонтировать микросхему на резисторах с удаленным резистивным слоем 0603 поствленных боком на ребро - в ввиде столбиков ("торчком" т.е. ).

На Вашей схеме положитедьная обратная связь, что нелепо (смотрю по обозначениям, номера ног не проверял).

Охранное кольцо на землю, конечно. Тефлоновая стойка не помешает, но 10М резистор - не такое большое сопротивление, чтобы нельзя было обойтись. И входы на схеме перепутаны - тут Вам уже указали.

А конденсатор рядом с R4 какой планируете ставить?

В схеме перепутаны инверсные и не инверсные входы между собой для двух ОУ. Я не рассчитывал устанавливать конденсатор параллельно резистору R4.

Конденсатор, какой то, должен там стоять.

раньше, в начале темы поднимался вопрос про наличие конденсатора - как результат его исключили из схемы.

Дорбый день.
Задам и я свой вопрос.
Есть вариант преобразователя i - U, когда обратная связь берётся не напрямую с выхода ОУ а с выхода делителя выходного напряжения ОУ. Это позволяет уменьшить номиналы резисторов.. Вопрос: какой вариант предпочтительнее с точки зрения шумов, устойчивости усилителя?

Да? Ну не знаю почему вам так посоветовали. Но у качественных майларовых конденсаторов сопротивление по постоянному току до 100 ГОм.
Даже если резистор 10 МОм, то это 1:10000. Шунтировать он ничего не будет.
При ваших полезных 10 кГц всю остальную шумовую полосу в сотни мГц чем зарежете? (считайте полосу не только ту в которой гарантируются паспортные данные - а реальную)




Что бы что то поделить нужно сначала усилить. Проблемы с шумами возникают при усилении.

Майларовые это пленочные полиэтиленовые?

Установка конденсатора срежет верхние частоты?

Насчет ОС с делителя, то это Т-образная ОС, у Достал "Операционные усилители" описано, что такое решение менее эффективно.

Почти. Полиэтилен(пока совпадает)терефталатные. Лавсан. Русское название и создание.

На этот счет не могу ничего сказать. Они продаются в каталогах как mylar.
Бывают от 30 до 100 Гом.



Ну да. Как интегратор будет работать, или ФНЧ.

Тогда для f = 10 kHz, R = 10MOm

C=1/(2*Pi*f*R)= 1,6*10^(-12). Значит можно устанавливать конденсатор в 1,6 пФ параллельно резистору? Этим я получается улучшаю соотношение сигнал/шум, стоит такое делать для второго ОУ, который до усиливает сигнал по напряжению?

Датчик помещаете в точку, затем пауза - за это время конденсатор должен гарантированно зарядится до потенциала.
Время если 100 мкс, напряжение считаете 24 В? А резистор 10 мОм?
А зачем вам столько много?
Куда вы потом с этим диапазоном?
Практически все АЦП имеют входной диапазон -2.5,+2.5 В.
И резистор, имхо меньше раз в 10 если поставите - будет только лучше.
1 мОм - тоже хороший резистор.

ЗЫ насчет участия резистора в формуле я бы не спешил. Тут нужно подумать какую формулу выбрать. Может быть через время интегрирования считать?

Я расчет брал как в Достал "Операционные усилители" стр. 415.

В той схеме наверное ток в конденсатор течет через резистор?
А тут ток с выхода ОУ попадает сразу на конденсатор (резистор то параллельно включен, а не последователбно).

Вот:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну да, правильно все пишут. А что там сказано про расчет емкости конденсатора?

Нашел из формулы 12.46 (на рисунке приведена).

Имхо, там может быть общефизический смысл - всетаки расчет шумов.
Для меня не понятно и не очевидно.

Такой вариант по шумам однозначно хуже.

С учетом вышесказанного, текущая схема:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Необходимо ли вводить ФНЧ для второго ОУ который усиливает по напряжению?
Можно ли использовать расчет емкости конденсатора, как я приводил выше?

Сигнал \ шум можно улучшить ещё на порядок (на мой взгляд) сделав из усилителя интегратор, который и будет элементом ПИ- регулятора.

и этот интегратор не даст мне действительного значения величины тока в данный момент времени, или даст?

Конечно даст - ток как приращение напряжения по времени. Вместо AD825 лучше взять LMP7721.
ЗЫ на вход нужно поставить источник тока противоположенного направления туннельному. (Ну например 10Гом 10в). Можно в качестве источника тока использовать обратнозапертый диод, а его ток регулировать температурой.

AD825 лежит уже передо мной. Не понял насчет источника тока? Зачем мне он, если у меня есть свой "источник тока"?

То что AD825 есть в наличии, это конечно хорошо - с ним вполне можно работать , а заказать другой не помешает.
Источник компенсирующего тока нужен поскольку у интегратора нет сопротивления в цепи обратной связи, а соответственно и шуметь там нечему.
PS Делать лучше на фторопласте. Мы покупали фольгированный на рынке и заказывали платы на своём материале - стоют ровно столько же , только вот с металлизацией проблемы.

Не совсем стала ясна мне структура такого усилителя. Величина туннельного тока меняется со временем, компенсирующий его значение должен меняться так же, что бы суммарная сумма токов равнялась нулю? Если так то за счет чего происходит усиление? Где можно ознакомится со схемой такого преобразователя и принципом его работы или можете рассказать вкратце?

Всё работает точно так же как у Вас сейчас - только пи-регулятор будет во входном интеграторе. Единственная проблема в таком решении, что этот интегратор надо сначала чем-то установить в ноль. Источник тока компенсирует втекающий туннельный ток, чтобы в сумме было ноль. Понятно , что отрабатывать изменения на выходе интегратора будут ваши пьезокерамические актуаторы, а управляющее напряжение и будет полезным сигналом. Ёмкость интегратора может быть очень маленькой - если требуется высокая чувствительность - даже единицы пикофарад, хотя думаю , что лучше взять десятки (это тот конденсатор , что стоит у Вас на ad825 : всё что требуется сделать это убрать резистор 1Мом и приделать управляемый источник тока на вход). Если у Вас например конденсатор 10пф, то изменение туннельного тока на 1на за 10мс даст изменение 10мв, что вполне уверенно регистрируется.

в такой реализации прямое измерение тока невозможно, поскольку система стремится его скомпенсировать до 0, а величина тока пропорциональна напряжению, это хорошо для режимов постоянного тока, но так же приходится измерять в режиме постоянной высоты когда изменяется сам ток, поскольку быстродействие ПИ-регулятора может вносить погрешности при перемещении зонда, как следствие изменение туннельного тока.

p.s. я студент, 1 семестр аналоговой схемотехники в университете, мало дал знаний, основное это самообучение по-этому если я где-то заблуждаюсь просьба меня поправить и строго не судить, спасибо за помощь.