Здравствуйте, уважаемые форумчане. Прошу вас дать совет.
Есть входной каскад усилителя для работы с пьзокерамическими преобразователями Нажмите для просмотра прикрепленного файла. Ёмкость преобразователей может составлять от 4нФ до 100нФ. Нижняя рабочая частота входного сигнала 10Гц. При этом на нижних частотах на характеристику каскада влияет сопротивление защитной диодной сборки VD1. С емкостью 3нФ оно образует ФВЧ. Ставил три сборки, включенные последовательно. Результат, в принципе, приемлем. Подскажите, на качество защиты это сильно может повлиять? В случае возникновения выбросов на преобразователе, на входе микросхемы сигнал порядка 2В не должен её пожечь, судя по характеристикам Нажмите для просмотра прикрепленного файла. Или все-таки поставить полевик, как советовали здесь http://electronix.ru/forum/index.php?showt...%E0%F9%E8%F2%E0 например 2П308А-9. Правда, номенклатуру элементов расширять не хотелось бы.
Спасибо.

Ставьте оптрон PC814 - там 2 светодиода встречно !

К сожалению добавить что-либо из импорта мне не дадут, почему я и остановился на 2П308. К тому же ограничения по габаритам. А так, на будущее, что в PC814 диоды какие-то особенные?

Конечно - в них нет кремния !

Вы забыли огласить диапазоны частот и напряжений и от каких выбросов собираетесь защищаться. От остаточного заряда на датчике?
Из 3 нФ и 10 Гц следует, что входное сопротивление усилителя д.б. >~210 МОм. Придумайте, как будете его обеспечивать, остальное приложится. Оставлять высокоомный вход плавающим в эфире, имхо, негоже.

Это понятно из их параметров? В дискретном исполнении такие диоды тоже существуют?

Извините. Ваш вопрос меня заставил задуматься о быстродействии используемых диодов. И все-таки, диапазон используемых частот: 10Гц...~5кГц. А выбросы обусловлены резким изменением давления. Исходя из общей чувствительности преобразователей и возможного перепада давления вполне могут достигать 1КВ. В режиме х.х. Но, по-моему, любой выпрямительный диод зарежет этот всплеск на уровне порядка сотен мВ. Что касается остаточного заряда. Тех же 210 МОм должно хватить, чтобы статика не накапливалась даже при самой большой емкости преобразователя. Да и как это сопротивление узнать или рассчитать?
Что-то я все склоняюсь к выбору трех сборок 2Д707АС9. Только, вот никогда я такого раньше не видел - что смущает.

Быстродействие диодов совершенно не при делах - его хватит.

Т.е. датчик может из себя выдавить 100 нФ * 1 кВ = 100 мкКл? А защита должна быть в состоянии переварить 50 мДж?
имхо, страшный датчик в страшных условиях. Может его в качестве истошника питания использовать?

Таки не 210 МОм - это у меня устный счёт переклинило.
Для НЧ = 10 Гц и ёмкости датчика 3 нФ (Вы говорили про 4..100 нФ, но помянули 3 нФ, и я взял худший случай) входное сопротивление усилителя д.б. > 5.3 МОм, что совсем не страшно.
Про остаточный заряд я говорил, предполагая подключение датчика с зарядом на обкладках.

имхо, в загадке есть некоторое противоречие:
- неинвертирующий усилитель;
- входной сигнал аж до 1 кВ;
- защита из 1..3 последовательных диодов.
Для Вас информативным является напряжение только до 0.5..1.5 В?

ЗЫЖ если в сообщение вставлять jpg, gif, png, то при просмотре они будут отображаться не ссылкой, а картинкой в теле.

Правильно взять диоды с малым током утечки (что-то типа BAV199) и развесить их на плюс и минус питания. И обязательно повесить нужные 5 МОм на землю - вход опера нельзя вешать в воздухе.

Но ваша схема выглядит чрезвычайно странно. Обычно используют интегратор (опер в режиме инверсии), там нет проблем с защитой.

Рассчет схемы в корне не верный.
У Вас частота среза снизу определяется 2,7МОм и 110пФ и составляет около 530Гц. Аналогичную частоту среза если нагружать сам датчик получите при нагрузочном резисторе в 100kОм Так что пока не переделаете ОС, говорить о шунтировании диодами нет смысла.

Посмотрите даташит этого ОУ на стр.16, "Input Overvoltage Protection". В этом ОУ уже есть диоды защиты.
Макс. ток через них 5мА. Резистор 200к, например, последовательно с входом, обеспечит защиту до 1 КВ.
Правда, увеличится смещение и шум.

Спасибо всем за ответы. xemul, благодарю за Ваш совет про картинки.


Может, действительно, я все нагромоздил.
Вкратце так. Необходимо проводить измерения малых сигналов (до 100 мВ) на фоне большого статического давления, которое может изменяться. Собственно от него и стоит диодная защита.
Входное сопротивление я тоже посчитал. Достаточная для меня погрешность обеспечивается при сопротивлении 20 МОм.

В данном случае, нужен был, скорее, дифференциатор. Т.е. обеспечить спад АЧХ в сторону НЧ.

Все правильно, так и должно быть

Лучше бы сразу картинки нарисовали... Какой сигнал, как меняется (возможно) Постоянная составляющая.

Что- то я проморгал этот абзац. Но об этом косвенно указано в электрических характеристиках на ИМС.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
1 кВ я имел ввиду, все-таки статику. Правда, был на моей памяти случай резкого перепада большого давления за доли секунд, который и привел бы к такому скачку. Но ни чего тогда не погорело.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Непонятно, как связан +вход с землей. Стоит ли конденсатор между выходом датчика и входом? Зачем делитель(R6)на выходе странный такой?

Этот совет живёт в правилах конфы.

Где Вы нашли этот завет?

Когда я последний раз куда-то туда заглядывал (пару-тройку лет тому), оно там было. Сейчас нет. Не думал, что всё так быстро меняется.
Мои извинения всем безвинно заблуждённым.

Ни каких конденсаторов между датчиком и входом усилителя нет. А по остальному, вот что я думаю. Надо защититься от воздействия статики и обеспечить входное сопротивление усилителя не менее 20 МОм, обеспечив рабочий диапазон частот от 10Гц. Диоды по входу, собственно и ограничивают уровень статического напряжения, до безопасного уровня - сотни мВ. В случае увеличения количества диодов увеличится напряжение смещения на входе усилителя. Но на схему оно мало повлияет. Наличие же защитных диодов в используемой ИМС - большой плюс. Вряд ли статическое напряжение на датчике сможет набрать такую мощность, чтобы их пробить. И в этом случае надо только обеспечить входное сопротивление 20 МОм. Например, повесить в параллель входу ИМС резистор. Правда возрастет время восстановления. В общем, что к чему может привести я, вроде, понял.

А почему нет конденсатора на входе?
Входной ток, хоть он и маленький должен иметь легальный путь течения.

Вы имеете ввиду разделительный конденсатор, чтобы постоянная составляющая статического напряжения на преобразователе не смещала входной каскад? Так у него по постоянному напряжению К=1. Особо не мешает. Или я чего-то не понял.

Дифференциатор у вас и так получится. Либо за счет емкости датчика и входного сопротивления в неинвертирующей схеме, либо за счет сопротивления ОС параллельно интегрирующей емкости в инвертирующей схеме. Зато в остальной области частот интегратор обеспечит равномерность АЧХ.

Получается, что и коэффициент передачи, и частота среза будут зависеть от емкости преобразователей.