Уважаемое сообщество, стоит задача понизить шум от DC/DC, в данный момент TMA2515D фирмы TracoPower http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/50/314726_DS.pdf. Необходимо запитать аналоговую схему усилителя и хотелось бы получить максимально чистое питание от DC/DC. Нагрузка около 20мА, максимум 30.

Пока склоняюсь к стандартной схеме, описанной например тут http://www.interpoint.com/product_document...utput_Noise.pdf
Тоесть на входе в конвертер поставить чоке и емкости, на выходе тоже трехкатушечный чоке, емкости плюс LC-фильтр. Потом думаю стабилизировать до +/-12В на 78(9)12. Может кто-нибудь поделится опытом в выборе чоке и подборе правильных емкостей. На многие детали нет данных по еср. Посоветуйте чоке от мураты например или от wuerthelektronik. Какой стабилизатор лучше взять? А может рабочую схемку кто даст? Еще информация, в даташите стоит частота переключения 100кГц +/-30%, но при холостом ходе меряю все 190кГц(+90%). Что бы это значило?

Еще вопрос, при питании операционников ставлю RC из 10 ом и 100нф керамики прямо под каждой ногой питания. Слышал, что можно брать феритовые биды вместо сопротивления. Если питание будет чистым, то стоит ли заменять сопротивления на биды или может вообще один конденсатор оставить.

Буду очень благодарен за вашу помощь.

Зафильтровать можно хоть до микровольт, но помехи всё равно каким-то загадочным способом пролезают. Особенно это заметно у высоковольтных конвертеров.

Борюсь так - после конвертера ставлю линейный регулятор. Крышку конвертера присоединяю к шасси - если корпус конвертера пластиковый - обклеевую его липкой медной лентой и к шасси.

Делаю так только на первые каскады - если операционник быстрый, то бреды по питанию могут давать всякие выбросы - их лучше ставить на всю схему на входе питания. Обычно 100нф хватает - иногда бывает нужен 100мкф - но не на каждый , а на всю шину.

Если помеха лезет по эфиру, то экранируют источник помех,
и побольше керамики по питанию непоср. возле ОУ.
(для анал. схем, где это критично предпочитаю аналоговые стабилиз., даже в ущерб КПД)

Конденсаторы лучше ставить с низким ESR.
При небольших значениях напряжений, превосходные результаты даёт серия EEFxx (большой ёмкости >10мкФ) вкупе с керамикой (0,01-0,1мкФ). Но некоторые мелкосхемы стабилизаторов питания не любят слишком малые значения ESR, если конденсаторы стоят слишком близко к выходу стабилизатора, и начинают работать нестабильно. Но, в случае, если на выход стабилизатора ставится дроссель, а после него конденсаторы с низким или сверхнизким ESR - всё работает хорошо.

По расчетам конечно же может двавить до микровольта, но на практике у кого какие результаты?



А через этот линейный регулятор спокойно пролезут 100кГц. Нужен фильтр между ними. ИМХО. Да и перед конвертором нужен фильтр, так как ключ дает выбросы на вход конвертора и одними конденсаторами там не поможешь. Сам провод питания излучает.
Мне кажеться, экран защищает излучения EMI самого DC-DC, но на качество наряжения не влияет.





Помехи по эфиру на порядок меньше будут. ИМХО. Нужно помехи от самого конвертора подавить



конкретизирую вопрос, какие схемы филтьтров применяют. На сколько дроссель, сколько тантала сколько керамики, чтобы компромис выбрать

Вобщем приёмы которые дают 99% успех назвал выше - какие номиналы и сколько каскадов фильтрации зависит от схемы. Ещё одно важное условие - хорошие земли, грамотная компановка в корпусе.
Пример: усилитель с шумом 100 е работает вместе с 10 квт импульсником и ретгеновской трубой и никаких следов....

Приемы мне были все известы, это все прописные истины (не поймите меня неправильно), меня интересует применение этих приемов и кто каким способом добился каких результатов. Каких фирм детали лучше брать. Соотношения цены, качества. Какой компромис выбрать, чем жертвовать. Вообщем Ваш опыт при разработке импульсников.

Сейчас все-таки выбрал DCV012415D от техас http://focus.ti.com/general/docs/lit/getli...mp;fileType=pdf Очень нравиться, что постоянная частота переключения 400кГц. Потому что с тем,что в начале писал, там она до 50кГц опускается.

Думаю сделать так, сначала перед DC/DC ставлю WE-SL2 чоке от wuerth-elektronik на 51мкГн коммон мод, потом тантал 22uF по 100мОм ЕСР и 0,47Мкф X7R все от Kemet C. Я еще не знаю сколько потребуется таких кондеров, чтобы на входе ключевой транзистор хороший байпасс имел. Стрэй индуктивность WE-SL2 образует тоже небольшой LC фильтр. Может кто подскажет, нужно ли много тантала, ведь он не дешевый. У DC/DC на вторичной обмотке висят диоды, которые и идут на выход. Ставлю пару по 47мкф танталов вплотную к выходу, потом пи-фильтр из 22мкГн того же wuerth-elektronik WE-PD и керамики, опять же не знаю сколько нужно, один на 0,1мкф и несколько по 0,47 или 1Мкф. После пи-фильтра идет WE-SL3 и все вроде.

Скажите, на сколько зависит ЕСР у X7R керамики от емкости, тоесть если исходить из емкости Х, то какими номиналами ее набирать, чтобы ЕСР был наимеьший.

Буду благодарен за критику, если не ясно в тексте описал схему, то могу нарисовать.
Хотелось бы услышать ваше мнение о DCV012415D, кто имел с ним дело.

Сегодня вот рисовал усилитель с бп для фэу - усиления фэу планируется порядка 1000 - поэтому не заморачивался: разделил трубу попалам алюминевой перегородкой - в одну половину поставил TRACO TEM3 и EMCO C6 - в другую усилитель с RC фильтром по питанию в первом каскаде на операционнике, линейным стабилизатором и дросселем. Думаю будет нормально работать,
Главное тут не только фильтрация - это самое простое, хотя в б\п надо прикидывать характеристическое сопротивление всех этих элементов, поскольку происходит трансформация как в П-контуре выходного каскада передатчика.
Важно учитывать токи по земле и по корпусу - очень сильно чуствуется кодга к ящику подсоединяются провода.
И компоновка - порой всё работает только в планаре - как только провод какой вверх пошёл - всё беда.
А вот про индуктивность чоков ничего сказать не могу - у них нормируются потери на частоте - хотя помню советские дроссели с добротностью 20 - в этом случае надо смотреть на резонансную частоту с конденсаторами по питанию.

Фильтровал шумы от MAX660 с помощью синфазных дросселей и алюминиевых электролитов 1200мкФ. Электролиты нужны с малым заявленным ESR, нормируемым на частоте 100кГц, посмотрите серию FC у Panasonic. Дроссели мотал сам, как в pdf, который вы выложили. Кольцо ферритовое отеч. марки М1000НМ, индуктивность мотал 100-150мкГн. при этом земля конвертера MAX660 соединяется с основной землей платы, естественно, через этот дроссель. (на входе питания конвертера - одна индуктивность 150мкГн, на выходе - синф. дроссель по питанию и земле).
Обратите внимание, МАХ660 инвертор/удвоитель на переключаемых конденсаторах без индуктивных элементов, т.о. отсутствует наводки от катушек. Частота 80кГц, потребление от него в плату было менее40мА.
Еще у меня в этой плате стоит AD660=логарифмический усилитель со входом 50Мгц, пролаза от МАХ660 не видно.

Спасибо, именно такие практические вещи меня интересуют.
Я бы против токов по земле и прочих петель ваш усилитель гальванически отвязал бы от питания конвертором, который сдесь обсуждается. И потом только в одной точке положил бы на чистую землю. Насколько чисто ваше питание получилось, не учитывая коммон мод помех?

Немного оффтоп, я тоже с ФЭУ работал, хочу спросить какой входной каскад нужен чтобы отдельные импульсы снимать при малых освещенностях? Пока эти импульсы во входном каскаде интегрируются, хотелось бы чисто усилить и посчитать.

Схемотехника сильно зависит от сцинтилятора и того , что надо получить - спектр или счёт...

Я только вчера нарисовал - в понедельник отправлю платы на изготовление - в конце недели наверно включу если с фэу проблем не возникнет - а результат будет может недели через две: мастерские должны всё изготовить, закрутутить привинтить...

сцинтилятор, точнее источник света это облученный кристалл литиум-флорида, который при нагреве излучает фотоны. Эти фотоны и нужно посчитать, так как они представляют дозу, которую получил человек, носивший этот кристал. Дозы очень маленькие, поэтому ситать нужно фотоны. В данный момент импульсы интегрируются первым каскадом на протяжении определенного времени. Импульсы настолько быстрые, что хорошим операционником с малым входным током просто интегрируются, так как он не слишком быстрый.



А мне пришел DCV012415D, в понедельник попробую свой фильтр. Отпишу результаты.

А какое у него время свечения? для Вашего случая у меня информации нет - нашёл только для сцинтилятора LiF:W - 40мс - это явно что-то другое. От этого времени зависит какой усилитель нужно ставить.
Вобще-то однофотонный режим без проблем идёт с ad8005 или ad8014 и если этих фотонов не много - то можно пересчитать по одному.

Спасибо вам за наводку, пошел смотреть ад8005. А что вы имеете ввиду под временем свечения? Я в сцинтиляторах понятия не имею. Если длительность импульса, вырабатываемого фотоном через ФЭУ? То что мне удалось увидеть было около 5 наносекунд. И задача стоит так чтобы прибор мог и по одному считать если совсем мало и интеграл из всех делать если ипульсы уже находят друг на друга.

Вот что мне удалось узнать о кристаллах LiF100M состоит из LiF: Mg, Ti или же LiF200A - LiF:Mg,Cu, P
О ФЭУ пока ничего сказать не могу кроме того что он от хамаматсу со встроенным источником высокого и с пельтье для понижения шумов, модель только в понедельник узнать могу.

В однофотонном режиме хорошо работают low power current feedback и если фотонов мало - проблем нет. Но при этом усиление фэу может достигать 10е5 или даже 10е6. Чем больше усиление - тем меньше динамический диапазон. Поэтому если нужно интегрировать, то напряжение нужно понизить - при этом улучшается линейность. Я тут недавно работал с Hamamatsu 7400 - давал на него всего лишь 370 вольт. Усиление было порядка 600-700 и при этом конечно сразу вылезают проблемы DC\DC. Пришлось преобразователь делать самому. Сейчас вобще от него оказались в пользу питерских триодов (эдакий обрубок от фэу с одним динодом) - там усиление будет 10 (при 1кв) - пока не знаю, что из этого получится - сейчас стоит линейный стабилизатор на 150 вольт, а надо вольт 400, поскольку разрешения не хватает. Так что проблема есть...
Ваш LiF выдаёт одиночные фотоны при нагреве, поэтому время свечения здесь нулевое - всё зависит от ФЭУ. У меня же регистрация гаммы и альфы, после которой сцинтилятор светится - время свечения выражается через decay time и сильно варьируется от материала. Насколько я понял Вам нужен именно однофотонный режим. Поэтому тут надо Вам решить как его использовать а со схемой усилителя помогу.

Про уменьшение динамического диапазона прибольшом усилении - вообще говоря, не верно. ФЭУ может иметь 1 темновой отсчет в секунду, считать можно мегагерц до 30, потом еще сколько-то измерять ток. Итого диапазон больше 8 порядков. Может аналоговый усилитель к обычному фотодетектору дать такой диапазон ?
Про применение DC/DC в высокоточных аналоговых цепях - их там не надо применять. Не для этого их разработали. Стоимость борьбы с помехами и шумом в труде и деталях перекрывает изготовленный самостоятельно преобразователь на нужное напряжение, благо микросхем для этого изобретено на любой вкус.

Динамический диапазон - я о другом. У меня приходит 30000 фотонов за событие (50нс LaBr:Ce). При этом естественно фэу насыщается. Вот и приходится напряжение уменьшать.

Так тут уже твердотельный фотоприемник можно ставить.



Полно оперционников, которые способны передавать одноэлектронный импульс собычного ФЭУ без искажений. Посмотрите, например, у TI.

Ну я и ставил, может быть к этому и вернусь. Но задача спектрометрическая и площадь 5кв см - с одним каналом упирается в шум. Есть у меня многоканальный усилитель и диоды секционированные уже сделали - но это громоздко очень - и надёжность падает. Есть буржуйские интегральные многоканальники, но шумные: вобщем интересная задача.

А линзочку и/или зеркало поставить ?

Света надо собрать побольше, чтоб статистику набрать - самый минимум 10000 фотонов из 30000. В многократных переотражениях всё потеряется - не пробывал, но так сказали изготовители кристалла.

Кристалл можно поставить в фокусе параболического зеркала, перед фотоприемником - линзу. Для металлических зеркал отражается процентов 96%. Так что потерь нечего бояться. Можно сам кристалл обработать до нужной формы, и металлизировать.

Изготовители плачут - говорят кристалл испортится - а денег он стоит не меньше чем фэу. Вот BGO - пожалуйста , хоть линзу из него сделают. Да только световыход плохой.

Обработать кристалл, это только в качестве одного из возможных вариантов. Но копать надо именно в сторону сбора света на маленькую площадку. Фотодиоды имеют более высокий квантовый выход, чем вакуумные фотоприемники, особенно это сказывается при длинах волн >600 нм. Какая, кстати, у Вас ? Еще вариант - использовать усилитель яркости на МКП с большим фотодиодом после него.

Задача стоит собрать ВСЕ фотоны - по возможности - концентраторы их только теряют - именно статистика ограничиват разрешение, а с шумом будем бится отдельно.
С длинной волны тоже не в пользу диодов - 400нм - а вот для фотокатода самое оно. Так что сложно сказать, что лучше будет.

Фотоны у Вас вылетают в 2pi, поэтому собрать даже половину Вы не сможете без зеркал. Разве что ФЭУ поставить со всех сторон.

Кристалл представляет собой цилиндр с зеркальной поверхностью - один торец тоже с зеркалом - т.е все фотоны вылетят с торца который вплтоную через спец материал идёт к фэу - диаметр фотокатода больше чем диаметр кристалла - следовательно потери должны быть не очень большими. Второй вариант наклеить на торец кристалла секционированный диод.

Ну так тогда у Вас свет выходит под приемлемыми углами, можно и пособирать. Наверняка можно выиграть в шумах за счет уменьшения площади фотоприемника. Спецматериал - это волоконная шайба ?

К сожалению, чтобы не потерять света, нужно иметь приёмник размерами не меньше , чем источник. ФЭУ для этого подходит идеально, да к тому же имеет внутреннее усиление. Спецматериал - спецальный прозрачный герметик для оптического соединения. Конечно работать с маленьким диодом прощё, чем с целым массивом, но в данный момент работы идут именно с ФЭУ, а диоды отложены на потом (наверно до января).

Это верно, если Ваши фотоны рождаются равномерно по всему объему кристалла. Наверняка вспышка хорошо локализована, тогда фотоприемник можно брать размером с характерный размер светящейся области.

Это очень хорошее замечание - надо будет обдумать - у меня действительно источник хорошо локализован, размер кристалла однако должен быть 2-3 радиационных длинны для 1Мэв гаммы.

Общее правило такое - нельзя с помощью оптики увеличить яркость источника, а вот отобразить произвольно расположенный точечный источник в некоторую область, вообще, говоря, ничем не запрещается. Хотя может быть и весьма технически сложным.
Еще вспомнилась конструкция сцинциляционных детекторов, кажется "шашлык" называются - сцинциллятор, спираль флуоресцентного волокна, SPAD. Тут можно такую же конструкцию сгородить, только вместо SPAD - обычный PIN.

А есть строгое соответствие между количеством первичных и вторичных фотонов или оно от энергии зависит?

Строгое соответствие - поскольку механизм поглощение - излучение на более низкой частоте.

Да, так в чём его особенность? Да и световыход сцинтиллятора, по-моему, ведь величина непостоянная...

Особенность в том, что коротковолновые фотоны (пусть 400 нм) поглощаются и излучаются другие (скажем 650 нм или еще краснее), которые распространяются уже внутри волокна. Таким образом и закон сохранения энергии не нарушается и фотоны можно собрать.

Где бы такое достать? Или хоть почитать/посмотреть? Это не те, что в защите купюр применяются?

Cпрошу, какая фирма. Волокно японское, изготовляется специально для детекторов БАК в ЦЕРНе

Вот уж не думал, что столько народу тут фото-радио-метрией занимаются. Напишу все-таки о своем фильтре. Наблюдал где-то 500 микровольт пик-пик инструментальным усилителелем AD8221 через вч фильтр. Сигнаг пилообразный с частотой 400 кгц, как и написано в даташите, накладывается на синусообразный где-то 2,5 кгц непонятного происхождения. Вообще результат вполне приемлемый если учесть, что собран был на макетной плате без полигона земли. На счет 2,5 кгц, думаю это из-за плохого входного фильтра, что приводит к осциляции выхода.

Вопрос: если прибор полностью гальванически изолирован он внешнего мира, можно ли пренебречь Choke катушкой на вхоже или на выходе. Тоесть с практической точки зрения в лабораторных условиях могут ли емкосные или индуктивные связи привести к ощутимомой комон-мод помехе? Ну тоесть нужны ли они вообще.

Еще вопрос к практикам. Как и чем лучше навести помеху для тестирования фильтра?

Choke лечит ВЧ помеху. Если есть какой либо ВЧ сигнал, то лучше ставить.
Для тестирования, на вход dc-dc я ставлю БП от мобильника. Пульсации 50 мВ при +5В.

Что бы зафильтровать питание на 400 кГц достаточно RC цепочки на первые каскады с дросселем на провод (в крайнем случае ставлю две RC цепочки и повторитель на дарлингтоне на НЧ, но думаю , что для данного случая это перебор).
Пока не сделаете правильный корпус с грамотными платами и землями так и будете бороться со всякими странными явлениями, которых в нормальном случае нет. Советую не терять время с макетками.

Как я понимаю 50мВ это дифф. помеха. Какой спектр? На Choke это не будет влиять.
Попробую навести коммон мод вч помеху через землю тем же бп от мобильника или просто искрой.



Странно, везде в литературе стандартный LC фильтр второго порядка, где резонансный пик притупляют. Но про эммитерный повторитель с RC цемочкой в базе читал на этом форуме. Но мне все рамно 78л12 ставить, так что думаю он тоже ВЧ обрежет. Вот на счет грамотной земли я тему поднимал http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=66516 из-за чего и начал пробовать Choke.

LC фильтр может дать всякий звон, хотя пользую местами. А вот 78ххх применять не советую - сильно шумят. Лучше lm317 - а ещё больше нравятся lt1761/2/3...(с опцией byp)

А кто-нибудь применял связку DC-DC преобразователь со встроенным стабилизатором и входом подстройки выходного напряжения, пассивный фильтр, активный фильтр на биполярном транзисторе, обратная связь на DC-DC для компенсации падения на активном фильтре. Как у такой схемы с устойчивостью?

Ага - делал pull-down на 1кв - пришлось дать транзистору 1ма ток покоя, иначе всё заводилось. Жалко миллиампера - это ж целый ватт..

Опять вернусь к теме ФЕУ. Вы говорили, поможете со входным каскадом для ФЕУ. Обдумываю схемку, чтобы позволяла и интегрировать и выводила пульсы в ттл. Если первый каскад сделать так, как вы говорили, на current feed back ОУ и потом пустить одновременно на интегратор и на моностабильный каскад, чтоб импуль заданной ширины давал. Ну тоесть такой вот гибридный усилитель.

А какая у Вас загрузка ФЭУ? Можно сделать усилитель с длинным хвостом сзади - тогда после выделения фронтов пойдёт на счёт , а хвосты проинтегрировать и в DC...

Загрузка? Вы имеете ввиду диапазон? Хотелось бы перекрыть весь диапазон ФЭУ 9 декад. Тоесть от единичный импульсов в несколько герц до почти максимального тока в пару микроампер. Сначала импульсы брать, потом интегрированный сигнал. Потом когда импульсы вообще друг на друга найдут, там хоть трансимпеданс-усилителем можно.

Усилитель нужен зарядочуствительный , у него длинный хвост - вот эти хвосты и будут накладываться, что даст суммарный ток, а когда сигнала мало, выделяем фронты и на счёт... Резистор в обратной связи выбираете по максимальному току.