Конечно, я же экстремал.
Шутю Если серьезно, то можно и диф каскад сделать, но сначала хочу понять почему у меня не выходит уровень шумов как в даташите, вот а еще из минусов диф каскада- кроме лишнего шума еще потребление возрастет в 2 раза.

Update от 02.11.10
Ну вот теперь схема запитана от штатного источника 5В (схема 1). Шумы не изменились по сравнению с батарейкой. Это обнадеживает Значит можно обойтись без диф каскада.
Результаты такие:
При Rgen=50 Ом (выход делителя 80дБ) имеем
общее усиление К=1380мВ/0,0046мВ = 300000;
Uшума=85мВ п-п или 12,9мВ эфф.по В3-57
(на треть больше чем расчетное)
Т.е Uш приведен. ко входу = 40нВ в полосе 360Гц
или 2,1нВ/sqrt(Гц).

Вопросы: почему шумы в схеме 1 больше расчетных? и почему меньше чем в схеме 2 (в ней было получено 53нВ приведенных ко входу шумов)?
Полосы пропускания в обоих случаях одинаковые (2..360Гц).
>>> Упс, наврал, у первой схемы нижняя граница полосы частот примерно от 6 Гц, у второй -от 9Гц. Ладно вопрос со второй схемой снимаю, возможно я некорректно измерил там Ку

Элементарно: 220мк > 22, посчитайте сопротивление конденсатора на 2 герцах.

Например, из-за монтажа:земля плохо разведена, а скорее всего из-за тех же кондёров, электролиты шумят,
(да и искажения от них бывают)я когда делал себе усилитель, вообще обошёлся без них, только по питанию стояли, полоса, кстати, была от 2Гц.

Вы хотите сказать изза токового шума транзистора?

Кстати у меня везде тантал стоит и керамика, электролиты не применяю.

Не забыли вычесть тепловые шумы источника сигнала? Для 50 Ом как раз получается около 0.9nV/sqrtHz
Неужели перешли на более низкоомные датчики?

Вот какой интересный момент хочу отметить: у Toshiba есть более малошумящий транзистор 2SC3324, так графики для NF ничем не отличаются от графиков на 2SC2240. Как говорится найдите 10 отличий По большому счету они этот график печатают во всех даташитах, так что надо более критично подходить к этим данным.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Не пробовали параллельно 2 транзистора включать?

В целом молодцом, хорошие результаты получаются, очень не хватает научно-исследовательской работы в нашей профессии.

Из-за него, но не только: к сопротивлению источника, подключается сопротивление кондёра, и у обоих тепловые(как минимум) шумы.
Источник сигнала я бы включил вместо R511, если возможно, а на диод - отдельное смещение,
обратную связь лучше заводить в эмиттер.

Тантал тоже электролит, хотя лучше.



На низкоомном источнике можно 1дб выцарапать.

ESR электролита можно пренебречь. А токовые шумы транзистора (дробовые переходов BE + CE) уже учтены на графике NF в даташите, для выбранной рабочей точки транзистора (тока коллектора) и сопротивления источника.

Так вот сопротивление источника, это сопротивление собственно источника+сопротивление конденсатора,
на низких частотах значимо, тем более в области шумов 1/f.
Впрочем, автор, надеюсь, поменяет кондёры, и скажет, что получилось.

Не встречал электролитических конденсаторов с ESR > 2 Ом из низковольтных с большой емкостью, а фликкер-шум для резисторов всегда был пренебрежимо мал.

Для резистора мал, но с уменьшением частоты растёт спектральная плотность токового шума транзистора, который ещё и умножается на увеличивающееся сопротивление источника (за счёт конденсатора).
ESR тут не причём, играет роль комплексное сопротивление конденсатора.

В 49 посте автор топика приводил даташит на входной транзистор, в нем есть два графика NF для двух случаев F=10Hz (учтен фликкер-шум) и F=1KHz. В обоих случаях при росте сопротивления источника сигнала хоть с 50 Ом, хоть с 600 Ом коэффициент шума при рабочей точке коллектора в 600uV падает.

Но автор спрашивал не про коэффициент, а про сам шум.
Коэффициент, может, и падает, а шум с ростом сопротивления растёт - законы физики.

Если обратиться к определению коэффициента шума - это есть отношение сигнал/шум на входе к сигнал/шум на выходе. Таким образом уменьшение коэффициента шума при неизменном уровне сигнала и постоянстве коэффициента передачи означает уменьшение уровня шума, как на входе так и на выходе!


Если сопротивление реактивное - никакой шум не растет и никакого противоречия с законами физики нет! Да и вообще, если внимательно почитаете, автор измеряет не общий шум, а шумы только усилителя (без источника), приведенные ко входу, которые в данном случае по замыслу целиком определяются входным транзистором.

Замечательный пример, как вроде правильная логическая конструкция приводит к абсурду: поставьте на вход 1пф и померьте шум.

Другой пример: увеличивая сопротивление источника, шум на выходе увеличивается, несмотря на уменьшение коэффициента шума(в некоторой области, как следует из графика), вследствие того, что тепловые шумы активного сопротивления растут быстрее, чем уменьшается коэффициент шума.

Конечно, можно.
Для этого следует подать общую ООС в первый каскад усиления с одного из последующих. Ессно, позаботившись об устойчивости усилка.
В Вашей первой схеме её удобнее всего подать в эмиттер.

 Подход правильный. Но общая ООС не уменьшит усиление первого каскада - оно останется таким, какое есть.
Необходимым условием сохранения малого уровня шумов является малость фазового сдвига по петле ООС в рабочей полосе частот. Об этом часто принято "забывать".

ЗЫ. Кстати, шумовые параметры Вашего усилка отнюдь не героические... Вы бы требования к нему обнародовали, чтоб можно было определиться. 

ЗЗЫ. И ещё. Оценивать уровень шума транзисторных каскадов по Spice-моделям транзисторов настоятельно не советую. Здесь надо ручками считать...

 Давайте признаем очевидное: она хорошо разработана только для мозгов потребителя.
Настоящие малошумящие ОУ можно пересчитать по пальцам. Многие уже не производятся. И, всё равно, до дискретных решений им далеко.

Полный импеданс датчика в рабочей полосе надо приводить. Иначе расчёт будет некорректным, и уровень шума реального устройства может оказаться сюрпризом.

Поскольку какие-то характеристики Вы привели, сразу парочка вопросов:
- каков максимально допустимый ток потребления усилителя?
- каков максимально допустимый к-т шума усилителя при работе с данным источником в заданной полосе частот?
- каков полный импеданс датчика?
Собственно, этими вопросами следовало бы озаботиться ещё до начала проектирования.

ЗЗЗЫ. Думаю, одним из основных шумовых факторов будет фликкер, по причине 2 Гц нижней границы полосы пропускания. 

Пока не придумал как это сделать без увеличения потребляемого тока и больших емкостей, вариант без ООС я даже не рассматриваю.

А вот это как раз не просто сделать, чтобы задавить петлевое усиление ниже 1 до того как фаза повернет на 180*, нужна по крайней мере одна частотная коррекция, которая задавит остальные, т.е сдвиг как минимум в 90* неизбежен. Либо надо снижать петлевое усиление и мириться с увеличением КНИ.

Параметры такие: полоса пропускания по -3дб: 2...350Гц, усиление 1500, потребление не более 1мА (желательно получить порядка 100-200мкА), напряжение питания 3В (имеется 5В источник, но он грязный, в крайнем случае можно сделать 4...4,5В чистого питания). Импеданс датчика 350 Ом (индуктивным сопротивлением можно пренебречь на рабочих частотах). Коэф.шума усилителя не более 3дб. Макс.входной сигнал 1мВ. КНИ не более 0,1%. ВРоде все огласил?

Вопрос не стоял таким ребром сначала было желание проверить возможность получения характеристик лучших, чем у ОУ, и уже получив конкретные результаты, попытаться их улучшить.
Можно сказать что это научно исследовательская работа

По идее, можно обойтись без больших емкостей. Честно говоря, не совсем понял, для чего оне вообще нужны...

Нельзя даже 90*. Шумы увеличатся кардинально.

Есть выход.
Называется многоканальная ООС. В данном случае, достаточно и 2-х петель.
Одна петля - быстрая. А другая- точная. В нулевом приближении, примерно так.
Идея требует проработки, но чую, что решение где-то здесь.

Понятно.
Из этого следует, что полевики нужно отбросить - они бОльших токов требуют.
Индуктивность (и даже ёмкость) всё-таки хотелось бы знать.

Почти. Теперь думать надо...
Скажите, а как отнесётся датчик к тому, чтоб его нагрузить на КЗ?
Коррекцию АЧХ соорудить не проблема. Только не во входном каскаде.

Ну... насчёт науки не уверен, но исследовательская - несомненно. 

Да, по хорошему, его бы вообще выкинуть со входа. Хотя в схеме автора, которую я брал за основу стоит 10мк на входе (22мк во втором "улучшенном" варианте) и однакоже он получил 1,7нВ/sqrt(Гц). Ладно будем считать что это изза более малошумящего транзистора (хотя мне всетаки не верится что мой "low noise" 2sc2240 хуже, чем этот "general purpose" BC337).
Со своим первым вопросом вроде тоже стало ясно- фликкер шум у этого транзистора не прописан в модели, соответственно моделирование дает заниженный результат.
Update: Еще я думаю увеличение сопротивления (комплексного) источника сигнала не должно сильно проявляться изза токовых шумов, поскольку при этом падает усиление каскада на низких частотах.

Понял, но не совсем. У Вас есть схемка для наглядности?

К сожалению в паспорте она не указывалась, а померить живьем смогу только на той неделе.
...
Вот это тоже пока вопрос, известно то что собственное сопротивление датчика 600 Ом и его необходимо нагрузить по крайней мере на 1кОм, чтобы задавить резонансный пик. При этом АЧХ датчика абсолютно плоская. Если уменьшить нагрузочное сопротивление, то резонанс вообще исчезнет и видимо будет небольшой спад чуствительности на низких
частотах (датчик работает также как дифузор НЧ динамической головки - выше резонансной частоты)

Стараюсь применять научный подход- моделирование

А не смотрели в сторону предусилителей - корректоров для головок MC-LP, требуемые параметры очень похожи (полоса от единиц герц, импеданс источника десятки-сотни ом, микровольтовый сигнал).

где бы их посмотреть?

Когда-то(в раннем детстве) делал подобный усилитель, представляю адаптированный вариант,
Кни < 0.02% при 0.5mV на входе(питание5V), Кu~1500, шум был сравним с шумом резистора.
Напряжение на выходе выставляется подстроечником, у меня сопротивление было ~1k.

....может подобрать что-то из готового...типа 538УН3....или у буржуев типа LMV771.....http://www.national.com/analog/amplifiers/precision_op_amps....здесь раскладка их продукции по шумам и прочему....
....если прикинуть .... напряжения шума создаваемого сопротивлением источника сигнала при нормальной температуре и в полосе 350гц то получим порядка 45нВ....

Ток потребления 5мА. Не пойдет, максимум 1мА.
У буржуинов смотрел, есть хороший один, но абсолютно недоставабельный.



А для чего там R5- вроде как он дает ПОС?

Сорри, не то взял, праздники.... Исправил. Параметры были в самом деле такие, только у меня питание было -5V, транзисторы с обратной полярностью - pnp транзисторы немного меньше шумят.
Ток потребления можно ещё уменьшать, но шум расти будет.

Вопросы по Вашей схеме.
Вы имели ввиду Т7 был pnp?
И "шумы были как у резистора" -это как у R2+P1= 2кОм? я так понимаю Т1 не добавляет шумов во входную часть?
И еще вопрос, как у этой схемы с температурной стабильностью? (диапазоне -30+70)

Да, Т7 был pnp, про шумы только помню, что дальше можно не улучшать, меня искажения волновали, шумы больше зависели от конретного экземпляра тр-ра, чем от типа.
Шумы источника и P1 складываются как корень из суммы квадратов.
Термостабильность зависит от сочетания конкретного т-ра и диода. Работало в помещении и проблем не вызывало - не фокусировался на этом.
Можно взять сдвоенные тр-ры и один использовать в качестве диода в Вашем случае.

Шкритек, кажется "Справочное пособие по звуковой схемотехнике", книжка на троечку с плюсом, но сабжевый вопрос расписан.

Продолжаем наши лабораторные работы по теме "усилители на биполярных транзисторах"
Сегодня мы включим наш транзистор по схеме ОЭ и попробуем определить коэффициент шума. Заглядываем в даташит чтобы определиться с рабочим режимом: Ic=100мкА, Rgen=90 Ом, должны получить коэф.шума NF=3дб (см.рисунок ниже)
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Тааак, а чтоже мы получаем в нашей схеме с ОЭ (рисунок ниже, коэф.шума на нижнем графике, на нем несколько кривых соотвующие сопротивлениям в коллекторе от 1Ом до 10кОм - они идут с логарифмическим шагом)?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ой! оказывается коэф.шума зависит от сопротивления в коллекторе!
Вопрос, может мы не правильно нарисовали схему измерения? Что должно быть в коллекторе?

PS. величина 1,22нВ, на которую делится inoise - собственно спектральное шумовое напряжение генератора сигнала (сопротивление 90 Ом). Видно что даже при нагрузке в коллекторе в 10кОм коэф.шума не дотягивает до 3дБ (он составляет 3,8).

Поясните пожалуйста, где и как измеряется inoise? Приведите Spice модель транзистора.

inoise измеряется приведением выходного шума (точка out) к источнику сигнала (Vgen). По сути выходной шум делится на усиление.
Я же дополнительно делю входной шум на шум источника сигнала и беру децибелы от этого отношения - тем самым получаю noise figure.
Параметры модели на рисунке ниже

Update Поставлю вопрос иначе, как (каким образом) измеряются шумовые характеристики транзисторов, в частности те, что мы видим в даташитах. или еще более конкретно -графики на первом рисунке поста №77

При малых значениях Rh (сопротивления в коллекторе) транзистор вообще работает в режиме насыщения. Судя по Spice модели h21=444.22 и при токе базы 416nA желательно сопротивление в коллекторе взять ~16KOm, чтобы напряжение на коллекторе по постоянному току было около 3V.
Правильнее бы конечно было делить не на Vgen, а на Vin.


В книге "Полупроводниковая схемотехника. Титце-Шенк.12-е изд. 2008.Том I" очень хорошо расписаны эти графики и оптимизация коэффициента шума.

В режиме насыщения?
Вы наверно имели ввиду при малых значениях Uкэ?

Не знаю, но моделятор входные шумы приводит только к источникам.

К сожалению не имею под рукой...
Update Нашел книгу Титце Шенка 1982г. На стр 52-53 читаю
Ну так у меня так и получается. Но ведь коэф.усиления зависит от Rh (в коллекторе)!!! А тут в книге его величина не входит ни в одну формулу, т.к они определяют входной шум напрямую по шуму внутренних источников, которые никак не связаны с усилением каскада.

Ой ошибся, конечно в режиме усиления. При малых значениях Rh снижается коэффициент передачи по напряжению, а дробовые шумы коллектора остаются теми же, вот и растет коэффициент шума.
Updated
Именно по этой причине желательно добавить сопротивление в эмиттер, чтобы ограничить коэффициент передачи по току до уровня Rh/Rэ и сделать его независимым от температуры, также как и коэффициент шума.


Нельзя ли в свойствах источника задать сопротивление?


На местном ftp, где-то в upload находится

нет, спайс в режиме расчета шумов (AC) не оперирует сопротивлением источника , надо задавать ручками в формуле коэффициента шума, как сделал Alexashka

При росте Rh увеличиваются тепловые шумы по выходу от самого Rh, но поскольку они растут как корень квадратный из Rh, а усиление почти пропорционально Rh, предполагаю что изготовители меряют Enoise при запитке коллектора через источник тока При этом шумы приведенные ко входу будут минимальны.

Можно перенести Rgen внутрь источника Egen (если отказаться от коэф.шума и рассматривать шумовое напряжение). При этом inoise немного уменьшается (с 1,9 до 1,44нВ/sqrt(Гц)) что логично вобщемто- усиление между точками in2 и out больше чем между Egen и out. И вроде бы тогда шумы становятся меньше чем по даташиту (что тоже логично если принять что модель не учитывает фликер-шум).
Точку кот.я выбрал на графике Rg=90 Ом, Ic=100мкА, Uce=6В дает NF=3дб, т.е шум транзистора равен тепловому шуму резистора 90 Ом. А это 1,22нВ/sqrt(Гц). Суммируем шумы того и другого -т.е умножаем 1,22 на корень из (2), получаем 1,73нВ/sqrt(Гц).
Т.е теперь мне нужно подобрать такие AF и KF чтобы при симуляции получалось тоже 1,73нВ?

Есть более новое издание, 12-е. Токовые шумы коллектора также приводятся ко входу через коэффициент h21 (betta). Поправляюсь, при определении коэффициента шума в коллекторе берут сопротивление равное эквивалентному сопротивлению коллектора в рабочей точке, и шумы этого сопротивления действительно не учитывают.


Еще бы добавить RB, для учета тепловых шумов объемного сопротивления базы. Обычно оптимальное сопротивление источника определятся как компромисс между этими шумами и суммарными токовыми (дробовые + фликкер базы и коллектора)

Интересно всетаки по какой схеме они его включают при реальных замерах шумов.
Книжку попробую найти, пока не все ясно.

Я тоже поправлюсь, с помощью RB доганяем шум до 1,73нВ на 1кГц, а затем с помощью AF и KF догоняем шум до величины, которую находим из другой диаграммы -которая для 10Гц наверно так будет более правильно.
Но в целом неплохое приближение к эксперименту, спасибо, rloc, за помощь. Теперь на очереди -активная нагрузка в коллекторе и возможно заменю ОУ на транзисторы, т.к. быстрый ОУ я не могу позволить изза большого потребления, а медленные ОУ дают всетаки большой набег фазы, изза чего возникает проблема возбуда и как сказал Statnislav также возможен рост шумов усилителя...

Кстати обычно RB и определяют из коэффициента шума, примерно по той же методике, что и у Вас. Хотя мне не понятно почему это сопротивление не вычисляют более точно из аппроксимации по модели, например Эберса-Молла? В студенческие годы именно так и считали на лабораторных.

Помнится rб мы всегда пренебрегали, т.к rэ*iэ >> rб*iб, в моем случае сопротивление эмиттера порядка сотен Ом, больше чем rб, а если учесть что iэ в 400раз больше iб, то...по наклону входных ВАХ rб точно не определить
Вообще этот параметр должен тупо давать производитель транзистора...имхо

Мне думается, что Rб не должно зависеть от тока коллектора, который при измерении можно сделать равным нулю. По всем параметрам Toshiba 2SC2240 очень близок к NXP BC850C, можно попробовать использовать его Spice модель.

У него RB=10 Ом, я могу добавить в модель 10-20 Ом, но они погоду совершенно не сделают.

Как я понял методики измерения шумов могут быть разные:
Bipolar Junction Transistor 1/f Noise Simulation and Parameter Extraction Technique

Появилось время отписаться. Итак что сделано: немного изменил схему (см.приложенный рисунок, на схеме не показаны 2 аттенюатора по 40дб на входе, привел полностью схему на всякий случай). Т.е нагрузил транзисторный каскад такимже малошумящим источником тока (усиление транзисторного каскада стало несколько тысяч), усиление ОУ уменьшил (впринципе теперь достаточно даже повторителя). Целью этого было проверка снижения шумов при увеличении тока коллектора до 0,6мА..1мА (что с резистором в коллекторе было проблематично получить).
Как видно из схемы, ВЧ коррекция в каскаде BJT+ОУ вообще отсутствует, и нет никаких следов автоколебаний. А учитывая GBWP=5МГц у ОУ и малое усиление предполагается, что в полосе до 360Гц он не вносит сколь нибудь значимого фазового сдвига, и, соответственно, не может увеличивать собственные шумы усилителя.
Получено на выходе О9 1В п-п сигнал при входном сигнале 23мВ и шумы 10мВ эфф. Если сравнить с предыдущими результами (сигнал 1,37В п-п и шумы 14мВ эфф.) видим, что отношение С/Ш не изменилось.

Пробовал заменить входной транзистор на BC850B (со слов многих авторов весьма малошумящий), усиление упало % на 20 и шумы увеличились, в целом С/Ш увеличился примерно в 1,5раза.

Также проверил гипотезу о том, что мощные (ключевые) биполярники работают лучше чем малошощные-малошумящие Для этого поставил на входе MJE13007 (по совету автора статьи кот.тут приводилась выше).
Схему с активной нагрузкой разобрал чтобы не складывать шумы MJE13007 и 2SA970 в коллекторе. Т.е вернул схему как в посте #51, тока пришлось уменьшить номиналы R501, R497, R502 для обеспечения нормального смещения транзюка. И R481 =5,1кОм. Ток коллектора составил 0,35мА.
Получил шумы 9,8мв эфф. и сигнал 1,33В п-п. Т.е С/Ш уменьшился на треть.
В предположении что это было следствием изменившихся параметров усилителя отпаял MJE13007 и припаял обратно 2SC2240. Получил все теже шумы 14,5мВ эфф. и сигнал 1,32В п-п!
И какбы по сравнению с MJE13007 шумы теперь увеличились в 1,5 раза


Итак подытоживая...
1) Шумы каскада не зависят от режима работы по постоянному току -при изменении напруги на коллекторе или коллекторного тока в некоторых приделах. При значительном уменьшении тока коллектора (менее 100мкА) заметно некоторое увеличение шумов. Возможно схема с активной нагрузкой не дает преимущества так как шумы обоих транзисторов складываются?
2) Шумы мощного-ключевого транзистора меньше, чем у хорошего-малошумящего-маломощного. Примерно 1,5нВ/sqrt(Гц), но всеже не опускаются до заветной границы 1нВ, как у OP797
3) Получить приведенный шум близкий к тому, что получен у автора статьи http://www.beis.de/Elektronik/LNPreAmp/LNPreAmp.html не удалось, возможно причны в том, что у него Ic=4mA а не 0,4 как у меня. И еще я обратил внимание, цепочка С5-R10 в его схеме образует ФВЧ с частотой среза 160Гц. Т.е фликкер-шум он практически весь гасит благодаря 100% отрицательной ОС!



Ага, заметили кстати, моя схема один в один совпадает с той, что он предложил как самую удачную
зы.про схему с запиткой в эмиттер у него не понял- что это за эффект "драмматического снижения шумов"?

Ну в целом я доволен результатом, схема малочувствительна к разбросу параметров элементов и температурным изменениям, и у нее неплохие показатели линейности. Один минус- входное сопротивление у нее около 50 Ом, а мне бы его надо увеличить до 1кОм. Пытался дополнительно ввести ОС в эмиттер, чтобы увеличить входное сопротивление, но температурный дрейф растет дико.

Встречал недовольных пользователей, но количественного подтверждения не видел, похоже фликкер шумы не такие маленькие.


Габариты бы поменьше найти, интересно а как бы повели себя сверхвысокочастотные транзисторы, те которые обычно используют в ГУН-ах спутниковых тюнеров и малошумящих кварцевых генераторах.

Вы считаете интегрально, у AD797 - 1nV/sqrtHz без фликкер шумов, так что может быть с транзистором и лучше.

Ранее вы уже пробовали использовать диод в базовой цепи. Не помогает?

Я, обычно, использую что-то вроде этой схемы. Это набросок, не конкретные детали, просто структура, хоть и работает. Попробуй по своей методе посчитать шумы поставив свои детали и режимы. Нижняя граница полосы пропускания - менее 3 Гц.

Ой, не читали вы предыдущих постов. Такая схема уже многократно рассматривалась. Ее еще нужно, как минимум, привести к однополярному питанию и компенсировать уход по температуре.

Читал, но со многим не согласен, а спорить лениво, очень со многим разбираться прийдеться.
Эта схема - с однополярным питанием, и симуляшка дает на ней 0.7 нВ/Sqrt(Гц) в районе 10 Гц, правда, возможно, без фликкера, хотя в моделях транзистора и опера фликкер вроде есть, непонятно насколько честный. Температурный уход в ней отслеживается опером. А с сопротивлением источника 50 Ом, общий входной шум - порядка 1.1 нВ/Sqrt(Гц).

Просто интересно посмотреть, какой шум получит на ней Alexashka по своей методике.
По рачету, при сопротивлении источника 600 ом, общий шум на входе - 3.33 нВ/Sqrt(Гц), резистор дает 3.12 нВ/Sqrt(Гц), т.е. сама схема добавляет 1.2 нВ/Sqrt(Гц).

Кстати, у AD797 на 10 Гц шум 1.7 нВ/Sqrt(Гц), против 0.9 на 1 кГц.

Вы можете привести модель транзистора которая используется? Интересно сравнить с тем что у меня в микрокапе.
А темп.уход сдесь будет равен уходу транзистора (если dT=100*C, то это примерно 200мВ), умноженному на усиление по постоянке (10), итого около 2В. Это многовато для 3-вольтового питания да и для 5-вольтового тоже.
Плюс моя цель была обеспечить входной импеданс усилителя =1кОм (желательно стабильный в полосе частот и температур и с возможностью регулировки), дабы обеспечить необходимое демпфирование датчика, не теряя при этом генерируемую им энергию впустую. Производитель рекомендует просто нагружать датчик резистором 1кОм, но это выглядит кощунством когда мы выцарапываем нанавольты полезного сигнала на фоне шумов.

Вроде все правильно говорите. Только щас у меня импеданс 50 Ом (выход генератора и децибельников), так проще работать и получается что основной вклад в шумы дает всетаки усилитель (50 Ом шумит как 0,9нВ/sqrt(Гц), а усилок у меня пока максимум что показал это 1,5нВ).
Хммм...щас пересчитал еще раз этот результат, я ведь не вычитал шумы источника! Выходит у меня коэф.шума стал (1,5нВ/0.9нВ)^2 =2,78, что эквивалентно спектральной плотности шума самого усилителя 1,2нВ/sqrt(Гц). Во! совсем близко к 1нВ!
Кстати если верить даташиту на транзистор bc107a у него NF=2 при Rgen=2кОм. А это дает чистых шумов самого усилителя 4,4нВ/sqrt(Гц). Какже симулятор мог выдать 0,7нВ?

Вот текст, но это Orcad. KF и AF не заданы, т.е. используются значения по умолчанию. А поскольку по умолчанию KF=0, то, фликкер не учитывается. Я просто вижу его отсутствие по частотной характеристике. Сам не понял, почему думал, что фликкер транзистора учитывается, наверно не на то посмотрел. Вот в опере он точно есть.
.model BC107A NPN(Is=7.049f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=116.3 Bf=375.5 Ise=7.049f
+ Ne=1.281 Ikf=4.589 Nk=.5 Xtb=1.5 Br=2.611 Isc=121.7p Nc=1.865
+ Ikr=5.313 Rc=1.464 Cjc=5.38p Mjc=.329 Vjc=.6218 Fc=.5 Cje=11.5p
+ Mje=.2717 Vje=.5 Tr=10n Tf=451p Itf=6.194 Xtf=17.43 Vtf=10)
* PHILIPS pid=bc107a case=TO18
* 91-08-02 dsq


Это крайне легко лечится, резистор R5 меняется на 1 кОм, а промежуточное питание увеличивается с 3 до 5 В (чтобы сохранить около 2 В на транзисторе, если не нужно - можно оставить). Кстати, для полосы чуть больше 3 Гц достаточно конденсатора 4700.


Это уже сложнее. Правильно было бы убрать ОС и подогнать входное сопротивление базовым током, но тогда начнутся искажения. Зато получится минимально возможный шум. Тут хорошенько подумать нужно. В вашей схеме это тоже нормально не получится - разброс транзисторов и большое изменение коэффициента усиления по току в столь широком температурном диапазоне будут сильно менять входное сопротивление схемы.


Это плохо, при этом не учитывается токовый шум, который на штатном датчике (600 ом, если правильно помню) заметно увеличит шум.


Это, как раз, вполне возможно, просто модель транзистора барахло, учитываются только шум сопротивлений и статистика. Даже в даташите Philips про шум сказано < 10 дб, что говорить о модели. Нормальные по шумам модели - редкость. В библиотеке Orcada только у пары транзисторов есть фликкер, да и то, похоже, с потолка, специально посмотрел.

Вы сравните свою модель с этой и выложите ваш вариант, если они различны, поглядим. Я не предлагаю использовать именно этот транзистор, как раз интересно посмотреть что получится на тех, которые вы испытывали. Эта схема - просто для примера, эмиттерная связь, обычно, дает минимальный шум. И, независимо от качества модели, на симуляшке удобно сравнивать шумы разных способов включения.

Да щас на такие токи есть и в меньших корпусах, типа SOT-223.
С СВЧ думаю будет хуже, у них частота фликер шума выше, т.к они ориентированы для работы на частотах гораздо выше звуковых.


Ну вообщето да
А с диодом -хотелось бы вообще его выкинуть, так сказать со 100% ООС по постоянке.

Вот моя модель из Микрокапа: (отличия практически во всех параметрах!) Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Фликер тоже не прописан, по симуляции (в моей схеме) BC107A дает чуток меньше приведенный шум, чем 2SC2240
....
Это да, но 4700мк...тут писали, что электролит сам по себе шумит (утечки), а на холоде (-40) емкость/внутр.сопротивление упадет/увеличится. Если только какойто полимерный кондер поставить, но опять же, размеры.
....
Я то рассуждал как: эмиттерной ОС мы задаем усиление всего каскада (BJT+OPAMP), скажем 100. А потом базовой ОС делаем нужное нам входное сопротивление (эту ОС уже нужно брать инвертированной относительно эмиттерной ОС), т.е если базовое сопротивление 100к и усиление=100, то это будет эквивалентно входному 100к/100=1к сопротивлению. Как Вам такая идея?
....
думаю токового шума можно не опасаться, если судить по Noise Figure для данного транзистора, 3дБ на 300мкА выскакивает тока на 10кОмах. Значения Rgen в промежутке между 140 Ом и 10 кОм дадут NF меньше 3дБ. Т.е с источником 600 Ом все будет проще.
У меня-то была мысль сделать универсальный усилитель, как говорится на все случаи жизни, тем более, что в будущем планируем сделать свой геофон с низкоомной обмоткой. Вот тут уже усилку придется поднапрячься изо всех сил!
....
А почему связь по эмиттеру дает минимальный шум?