Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Предуслитель НЧ, шум < 30нВ/Гц
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
MaxEngee
Добрый день
Может кто подскажет, возможно ли сделать предусилитель с полосой от 15 Гц до 20 кГц, коэф. усиления 40 дБ. со спектральной плотностью шума менее 30 нВ/Гц??
В принципе на analog.com хватает операционников с очень низкими шумами, но и с небольшим коэф. усиления.
_pv
Цитата(MaxEngee @ Jun 29 2011, 17:11) *
Может кто подскажет, возможно ли сделать предусилитель с полосой от 15 Гц до 20 кГц, коэф. усиления 40 дБ. со спектральной плотностью шума менее 30 нВ/Гц??
В принципе на analog.com хватает операционников с очень низкими шумами, но и с небольшим коэф. усиления.

с небольшим коэффициентом усиления - это как?
и 30nV / Hz^0.5 это по входу? если нет, то AD797, LT1128 (у lt1128 в конце даташита в аппнотах пример есть: запараллелить несколько для уменьшения шумов, хотя 0.3 nV / Hz^0.5 получить непросто будет).
а если по входу - то тогда вообще в чем проблема?
ledum
Вы бы объяснили чем Вам AD797, OPA211, MAX9632, LME49990 не нравятся. Недавно обсуждались в ветке по малошумящему ФАПу - наша (радиочастотников) одна из основных проблем
MaxEngee
Цитата(_pv @ Jun 29 2011, 14:45) *
а если по входу - то тогда вообще в чем проблема?


Есть АЦП 24-bit resolution
500 kS/s
-114 dBc SFDR
-120 dBFS rms noise
Шумы собственные порядка 1 мкВ/Гц
Под него требуется сделать предусилитель, что бы итоговые шумы системы были порядка 10 нВ/Гц
Значит приведенные ко входу. (правильно?)
Для меня был лучший вариант купить evolutional boeard от analog
http://www.analog.com/en/all-operational-a...ts/product.html
Но на сайте нет инфы по evolutional boeard, просто перечисляются, или я не нахожу.
А вообще был бы лучший вариант купить предусилитель в корпусе, может подскажете где глянуть такие можно?
ledum
Вы бы лучше АЦП назвали. Есть подозрение, что ему нужен дифференциальный драйвер, поэтому врядли какой эвалюэшн борд из приведенных в аппликухах http://www.analog.com/en/all-operational-a...ts/product.html в разделе Features подойдет
_pv
Цитата(MaxEngee @ Jun 29 2011, 21:05) *
Есть АЦП 24-bit resolution
500 kS/s
-114 dBc SFDR
-120 dBFS rms noise
Шумы собственные порядка 1 мкВ/Гц
Под него требуется сделать предусилитель, что бы итоговые шумы системы были порядка 10 нВ/Гц

плотность шума напряжения она в вольтах / корень из герц.
и тут что-то не так.
среднеквадратичный шум тогда должен быть: 1[uV/Hz^0.5] * sqrt(200kHz) = 450uV. оно же -120dBFS, то есть шкала АЦП = 450В?
ну даже если полоса 20КГц, то всё равно не сходится.
и что это за ацп такой у которого -120 dBFS rms noise при 500ksps.
ledum
Цитата(_pv @ Jun 29 2011, 17:42) *
и что это за ацп такой у которого -120 dBFS rms noise при 500ksps.

Здесь многие химичат - Асахи Касеи на AK5394a дают минус 123 dBFS с маленькой приписочкой: with A-weighted, не указывая даже скорости оцифровки, ИМХО берут 48 при возможных 216кГц
_pv
Цитата(ledum @ Jun 29 2011, 21:57) *
Здесь многие химичат - Асахи Касеи на AK5394a дают минус 123 dBFS с маленькой приписочкой: with A-weighted, не указывая даже скорости оцифровки, ИМХО берут 48 при возможных 216кГц

в даташите в описании условий сверху над табличкой написано что при 48 кГц.
ledum
Я уже увидел тоже. Давно читал даташит, забыл, - лет 8 назад в последний раз использовали в 8-канальном оцифровщике.
MaxEngee
Доброе утро,
АЦП (дигитайзер) для которого нужен предусилитель
http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/201603
Входы не дифференциальные.


"плотность шума напряжения она в вольтах / корень из герц." - какая разница как писать: корень из герца или просто герц ????
Спасибо
ledum
Ну дык если предпочитаете готовые решения и есть деньги на такой оцифровщик, опустите взгляд вниз указанной Вами страницы и увидите http://sine.ni.com/nips/cds/view/modelpopu...at/9167/lang/en
MaxEngee
Цитата(ledum @ Jun 30 2011, 10:20) *
Ну дык если предпочитаете готовые решения и есть деньги на такой оцифровщик, опустите взгляд вниз указанной Вами страницы и увидите http://sine.ni.com/nips/cds/view/modelpopu...at/9167/lang/en


Опускали
Там шум порядка 60нВ/Гц, надо поменьше.
К тому же, если я вижу, что это можно сделать и у нас, так пусть лучше эти пару штук останутся в стране. И инженер заработает и я могу получить более целевой девайс.
_pv
Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 13:35) *
"плотность шума напряжения она в вольтах / корень из герц." - какая разница как писать: корень из герца или просто герц ????

как писать разницы конечно нет, а вот как считать разница есть sm.gif
совсем непонятно откуда взялась цифра 1мкВ/Гц. как считали?
по даташиту при 50ksps шумы rms 3.4мкВ (судя по тому что полоса нужна всего 20КГц предположу что будет использоваться высокоомный вход +-5В)
соотвественно плотность шума 3.4е-6/(50e3^0.5) = 25[нВ/Гц^0.5].

"предусилитель с полосой от 15 Гц до 20 кГц, коэф. усиления 40 дБ. со спектральной плотностью шума менее 30 нВ/Гц"
для этого АЦП ничего не изменит по шумам (если конечно не будет сильно менее 30нВ/Гц^0.5), только уменьшит диапазон в 100 раз.

Цитата
опустите взгляд вниз указанной Вами страницы и увидите http://sine.ni.com/nips/cds/view/modelpopu...at/9167/lang/en

у него шумы больше чем у этого АЦП.
MaxEngee
Цитата(_pv @ Jun 30 2011, 11:36) *
совсем непонятно откуда взялась цифра 1мкВ/Гц. как считали?
по даташиту при 50ksps шумы rms 3.4мкВ (судя по тому что полоса нужна всего 20КГц предположу что будет использоваться высокоомный вход +-5В)
соотвественно плотность шума 3.4е-6/(50e3^0.5) = 25[нВ/Гц^0.5].

Я считаю просто: ±1 input range; -120 dBFS rms noise (смотри Figure 2. FFT of a Pure 10 kHz Sine Wave Acquired Using the PXI-5922)
1/(10^(120/20)) = 1мкв/Гц

Цитата(_pv @ Jun 30 2011, 11:36) *
у него шумы больше чем у этого АЦП.

Не понял ???? У кого шумы больше, у предусилителя????? biggrin.gif
_pv
Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 15:48) *
Я считаю просто: ±1 input range; -120 dBFS rms noise (смотри Figure 2. FFT of a Pure 10 kHz Sine Wave Acquired Using the PXI-5922)
1/(10^(120/20)) = 1мкв/Гц

просто - не значит правильно.
да -120 dBFS означает 1e-6 от шкалы -+1В то есть 2 мкВ, зачем его на герц делить-то???

разберитесь сначала чем отличается спектральная плотность шума, которая измеряется в вольтах / КОРЕНЬ(Герц) от его среднеквадатичной величины (rms)
http://www.google.ru/#q=voltage+noise+density

Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 15:48) *
Не понял ???? У кого шумы больше, у предусилителя????? biggrin.gif

У данного предусилителя собственные шумы больше чем собственные шумы АЦП, при подключении данного усилителя к данному АЦП шумы только увеличатся.
ledum
Там и делить ничего не надо. В даташите четко прописано: при мах входном 10В п-п шумы 3.4мкВ рмс в полосе 100Гц-20кГц. Или 1мкВ при 50 Омном входе 2В п-п и PXI версии платы, 2.2 мкВ для PCI версии.
Ну усилитель таки да 1/4 коэффициент передачи и 6.8 мкВ приведенные ко входу шумы, т.е. по выходу 1.7 мкВ при 10В п-п мах - меньше, чем АЦП, но мало ему в этом поможет из-за своего коэффициента передачи..
MaxEngee
Цитата(_pv @ Jun 30 2011, 12:08) *
разберитесь сначала чем отличается спектральная плотность шума, которая измеряется в вольтах / КОРЕНЬ(Герц) от его среднеквадатичной величины (rms)
http://www.google.ru/#q=voltage+noise+density

У данного предусилителя собственные шумы больше чем собственные шумы АЦП, при подключении данного усилителя к данному АЦП шумы только увеличатся.

Прикольно...
А что, спектральная плотность шума не усредняется??? Или вы думаете, берутся пиковые значения?
У предусилителя с данным АЦП шум в полосе 20 кГц = 6.8 мкВ или 0,048 мкВ/Гц.
ledum
Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 14:42) *
У предусилителя с данным АЦП шум в полосе 20 кГц = 6.8 мкВ или 0,048 мкВ/Гц.

Приведенный ко входу. На выходе усилителя умножается на коэффициент усиления - 0.25. Что касается СПМШ - она не постоянна по частоте
MaxEngee
ИТОГО
Так как Вы думаете, не будет ли затруднений при разработке предусилка с шумом менее 10нВ/Гц переведенным ко входу??
Если взять достаточно хорошего разработчика за зарплату 1000 - 2000 $
Спасибо
_pv
Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 18:42) *
А что, спектральная плотность шума не усредняется??? Или вы думаете, берутся пиковые значения?

Она возводится в квадрат, интегрируется по полосе, а потом из этого извлекается корень. в результате получается среднеквадратичное значение шума.
Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 18:42) *
У предусилителя с данным АЦП шум в полосе 20 кГц = 6.8 мкВ или 0,048 мкВ/Гц.

а у АЦП при 50ksps и при примерно той же полосе 20кГц всего 3.4 мкВ или 0,025 мкВ/Гц^0.5. что в два раза меньше.
о чем спорим-то?


Цитата(MaxEngee @ Jun 30 2011, 19:26) *
Так как Вы думаете, не будет ли затруднений при разработке предусилка с шумом менее 10нВ/Гц переведенным ко входу??
Если взять достаточно хорошего разработчика за зарплату 1000 - 2000 $
Спасибо

для работы с медленными сигналами (полоса нужна была около 40Гц) делали предусилитель на LT1128, но c компенсацией температурного дрейфа на LTC2051. из-за компенсации шумы были повыше p-p ~ 200nV в полосе 40Гц то есть около 5нВ/Гц^0.5, но зато и температурный дрейф был всего около 40нВ на градус вместо 1-2 микровольтов на градус у голого LT1128.
так что ничего особо страшного нет, но делать надо аккуратно.
MaxEngee
Всем спасибо за комментарии, тема закрыта
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2024 Invision Power Services, Inc.