Very Hot Topic (More than 50 Replies) Сумматор (Прочитано 1054 раз)
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Сумматор
08.06.2020 :: 07:05:25
Post Tools
Нужен простой сумматор сигналов от пьезокерамических сенсоров. На форуме Electronix предложили просто объединить истоки двух полевиков - как на схеме. По сути - классический дифкаскад. Посимил : работает, но не суммирует без потерь - на выходе амплитуда такая-же, как и на входах - 100 мВ - не удвоенная.
И как получить суммирование без потерь двух синфазных сигналов ?
Первое, что приходит в голову - сделать два отдельных повторителя на полевиках, а суммировать на инвертирующем входе опера, но :
- входные резисторы сумматора нельзя делать большими - порядка 10 кОм - будет шуметь
- входные резисторы с низким номиналом - не более 100 Ом - тоже нельзя - перегрузят входные повторители
Есть идеи ?
« Последняя редакция: 27.06.2020 :: 13:23:22 от patron »  

2_follow_1.jpg ( 40 KB | Загрузки )
2_follow_1.jpg
Наверх
 
IP записан
 
Denn
Модератор
*****
Вне Форума


είμαι ο μουσικός και ο
ραδιομηχανίκός

Сообщений: 14276
Местоположение: Θεσσαλoνiκη
Зарегистрирован: 14.03.2006
Re: Сумматор
Ответ #1 - 08.06.2020 :: 08:12:08
Post Tools
patron писал(а) 08.06.2020 :: 07:05:25:
- входные резисторы сумматора нельзя делать большими - порядка 10 кОм - будет шуметь


Я так понимаю, хай-гейн не предполагается. На клине шум будет приемлемый.

По поводу ещё идей. А что мешает сначала усилить, а потом суммировать? Т.е. на ПТ сделать усилительные каскады, например.
  

Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить меня, убедитесь, что вы совершенны.
Наверх
ICQ  
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #2 - 08.06.2020 :: 08:45:03
Post Tools
Цитата:
Я так понимаю, хай-гейн не предполагается
  - раздел называется "Негитарная электроника"  Класс

Цитата:
что мешает сначала усилить, а потом суммировать?
- суммирование двух сенсоров - как обыгрывание идеи, а хотелось бы суммировать от 4 - до 8 сенсоров. Делать 8 повторителей, 8 усилителей  - будет электростанция им. Коминтерна  Ужас
  
Наверх
 
IP записан
 
Denn
Модератор
*****
Вне Форума


είμαι ο μουσικός και ο
ραδιομηχανίκός

Сообщений: 14276
Местоположение: Θεσσαλoνiκη
Зарегистрирован: 14.03.2006
Re: Сумматор
Ответ #3 - 08.06.2020 :: 08:57:50
Post Tools
patron писал(а) 08.06.2020 :: 08:45:03:
хотелось бы суммировать от 4 - до 8 сенсоров. Делать 8 повторителей, 8 усилителей  - будет электростанция им. Коминтерна  Ужас


При большом количестве по любому "халява" не прокатит.

П.С. а вариант суммирования банальным параллельным соединением датчиков не сработает для данной задачи?
  

Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить меня, убедитесь, что вы совершенны.
Наверх
ICQ  
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #4 - 08.06.2020 :: 09:47:44
Post Tools
Это как батарейки соединить параллельно
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #5 - 08.06.2020 :: 10:21:40
Post Tools
patron, схема суммирует исправно. А не удваивает у вас потому, что суммирует с ослаблением.
Вот что получается при разных частотах:

  

R_S_R_R_R_S_R_S_.jpg ( 209 KB | Загрузки )
R_S_R_R_R_S_R_S_.jpg
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #6 - 08.06.2020 :: 10:42:27
Post Tools
Речь шла о суммировании синфазных сигналов равной амплитуды, но на графиках я не вижу удвоения амплитуды - везде не больше 100 мВ

Я соединил 4 FET-a впараллель и пробовал отключать по одному, по два , просимулировал : независимо от количества задействованных транзисторов амплитуда на выходе всегда одна и та-же - 100 мВ. Проверил на разных частотах и амплитудах.
« Последняя редакция: 08.06.2020 :: 11:01:42 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
Denn
Модератор
*****
Вне Форума


είμαι ο μουσικός και ο
ραδιομηχανίκός

Сообщений: 14276
Местоположение: Θεσσαλoνiκη
Зарегистрирован: 14.03.2006
Re: Сумматор
Ответ #7 - 08.06.2020 :: 10:52:37
Post Tools
patron писал(а) 08.06.2020 :: 09:47:44:
Это как батарейки соединить параллельно


У батареек маленькое Rвнутр, с пьезиками совсем другая история, по идее они будут слабо друг друга шунтировать.
  

Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить меня, убедитесь, что вы совершенны.
Наверх
ICQ  
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #8 - 08.06.2020 :: 10:57:49
Post Tools
Еще раз: коэффициент передачи ПТ от затвора на исток в схеме дифф. каскада не превышает 1/2, следовательно суммирование синфазных сигналов с уровнем V каждый, не превысит 2*V/2 = V.
Выразиться более доходчиво у меня не получается.
Улыбка
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #9 - 08.06.2020 :: 11:06:33
Post Tools
В конечном итоге : суммирования без потерь в такой схеме не получается - Uout всегда примерно = Uin, сколько сенсоров с полевиками впараллель не включай.

Есть идеи - как получить суммирование без больших наворотов и потерь в шумах ?
« Последняя редакция: 25.06.2020 :: 08:01:08 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #10 - 08.06.2020 :: 14:46:49
Post Tools
Цитата:
В конечном итоге : суммирования в такой схеме не получается - Uout всегда примерно = Uin, сколько сенсоров с полевиками впараллель не включай.

Эх, нет на вас Ператрона!
То, что суммирование происходит, я наглядно показал в #5.
Эта схема подобна сумматору на равных резисторах.
  
Наверх
 
IP записан
 
Наблюдатель
Гуру
*****
Вне Форума


Верить в наше
время нельзя
никому. Мне
... тоже.

Сообщений: 7429
Местоположение: СПб
Зарегистрирован: 16.11.2008
Re: Сумматор
Ответ #11 - 08.06.2020 :: 14:58:30
Post Tools
patron писал(а) 08.06.2020 :: 11:06:33:
Есть идеи - как получить суммирование без больших наворотов и потерь в шумах ?

Вопрос в точности суммирования, которую нужно получить. Если некритично - поставить после сумматора неинвертирующий ОУ с Ку = кол-ву входов. При абсолютно одинаковых полевиках должно работать хорошо. На практике будет не так радужно.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #12 - 08.06.2020 :: 15:41:12
Post Tools
Наблюдатель : Такой "сумматор" - уже не очень-то сумматор, если "сумма" на выходе на 6 дБ хуже, чем источник.
Если суммировать на неинв. входе ОУ, то большие потери тоже неизбежны - выходы повторителей садят друг друга - надо ставить развязывающие резисторы - опять большие потери, искажения и шум.

new_man : Цитата:
Эта схема подобна сумматору на равных резисторах.
.  - а соотношение с/ш - до лампочки ? Именно поэтому с/ш дифкаскада априори хуже на 3 дБ, чем одиночного.
« Последняя редакция: 08.06.2020 :: 15:53:26 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #13 - 08.06.2020 :: 15:55:45
Post Tools
Цитата:
а соотношение с/ш - до лампочки ?

Но это-же ваша схема, а не моя.
У нас с вами спор был на тему "суммирует или нет".
  
Наверх
 
IP записан
 
Наблюдатель
Гуру
*****
Вне Форума


Верить в наше
время нельзя
никому. Мне
... тоже.

Сообщений: 7429
Местоположение: СПб
Зарегистрирован: 16.11.2008
Re: Сумматор
Ответ #14 - 08.06.2020 :: 16:02:41
Post Tools
[quote author=3A2B3E3825244A0 link=1591599925/12#12 date=1591630872]Наблюдатель : Такой "сумматор" - уже не очень-то сумматор, если "сумма" на выходе на 6 дБ хуже, чем источник.
Если суммировать на неинв. входе ОУ, то большие потери тоже неизбежны - выходы повторителей садят друг друга - надо ставить развязывающие резисторы - опять большие потери, искажения и шум.
"Так вам шашечки, или ехать?" Улыбка  Как справедливо указал new_man, такая простая схема по сути работы - сумматор (а точнее микшер) на резисторах, а ОУ, что я предложил поставить - обычный масштабирующий усилитель. Не подходит по С/Ш - надо брать другую схему.  Круглые глаза
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #15 - 08.06.2020 :: 16:30:37
Post Tools
Можно попробовать суммировать токи стоков ПТ.
Схему прилагаю. Наваляно прямо сейчас, номиналы назначены, рассматриваем как идею.
  

R_S_R_R_R_S_R_S__1.png ( 59 KB | Загрузки )
R_S_R_R_R_S_R_S__1.png
Наверх
 
IP записан
 
VAT
Разбирающийся
****
Вне Форума



Сообщений: 1453
Местоположение: Moscow
Зарегистрирован: 27.09.2005
Re: Сумматор
Ответ #16 - 08.06.2020 :: 19:40:10
Post Tools
Цитата:
Именно поэтому с/ш дифкаскада априори хуже на 3 дБ, чем одиночного.

поспорю  - входное сопротивление в 2 раза выше а емкость в 2 раза меньше.
Если 2 дифкаскада запараллелить - получим то же входное и тот же с/ш.

а последовательно датчики не включаются?
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #17 - 09.06.2020 :: 05:45:18
Post Tools
Получить сумму сигналов можно разными путями, другое дело - какой ценой ?  Как нетрудно догадаться из исходного поста - динамический диапазон в данном случае имеет приоритетное значение. Если сумматор суммирует, но гробит соотношение с/ш в 10 раз, то это уже не просто сумматор, а сумматор-генератор шума.
Вообще-то исходная идея была следующая. Поскольку пьезосенсор - чистый кандюк, выполненный из высококачественной керамики и практически его импеданс не имеет активной составляющей, то и шумов он не производит - шумы будут определяться входными каскадами усилителя.  Т.е. если есть потребность улучшить с/ш, то можно использовать два сенсора. Если без потерь суммировать их сигналы, учитывая, что они синфазны и равной амплитуды, то можно получить удвоение амплитуды - т.е. на 6 дБ, при этом, поскольку шумы входных каскадов некоррелированы, то прирост шумов будет всего 3 дБ.
Если сложить сигналы не от двух, а от 4-х сенсоров - выигрыш будет "на лице".

new_man писал(а) 08.06.2020 :: 16:30:37:
Можно попробовать суммировать токи стоков ПТ.
Схему прилагаю. Наваляно прямо сейчас, номиналы назначены, рассматриваем как идею.
  - надо будет посимить шумы и искажения : схема с общей базой имеет весьма низкое вх. сопротивление и как это отразится на линейности - хз
« Последняя редакция: 09.06.2020 :: 06:16:03 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
VAT
Разбирающийся
****
Вне Форума



Сообщений: 1453
Местоположение: Moscow
Зарегистрирован: 27.09.2005
Re: Сумматор
Ответ #18 - 09.06.2020 :: 08:28:25
Post Tools
Цитата:
Поскольку пьезосенсор - чистый кандюк, выполненный из высококачественной керамики и практически его импеданс не имеет активной составляющей, то и шумов он не производит - шумы будут определяться входными каскадами усилителя.

тоже думал примерно так рассуждая откуда бы взяться шумам на резонансе магнитного датчика - вроде активная составляющая единицы кОм, а с реактивной, которая сотни кОм - шума не с чего взяться и все классно - сигнал усиливается, шумы те же. но симулятор сука рисует у шума такую же резонансную кривую  и почему то я ему верю.
Если резистор смещения есть - то понятно - датчик перестает его шунтировать и он подключаетс\ со своим тепловымшумом. но схема без этого резистора шумит так же, по симулятору. 
« Последняя редакция: 09.06.2020 :: 08:30:49 от VAT »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #19 - 09.06.2020 :: 09:25:29
Post Tools
Цитата:
Если сложить сигналы не от двух, а от 4-х сенсоров - выигрыш будет "на лице"

Такой-же выигрыш будет и при одном датчике и четырех ПТ в параллель.
Цитата:
схема с общей базой имеет весьма низкое вх. сопротивление и как это отразится на линейности - хз

ОБ - наиболее линейная из трех схем включения транзистора. Искажения будут вносить полевики, а не ОБ.
  
Наверх
 
IP записан
 
Наблюдатель
Гуру
*****
Вне Форума


Верить в наше
время нельзя
никому. Мне
... тоже.

Сообщений: 7429
Местоположение: СПб
Зарегистрирован: 16.11.2008
Re: Сумматор
Ответ #20 - 09.06.2020 :: 12:40:17
Post Tools
patron писал(а) 09.06.2020 :: 05:45:18:
Вообще-то исходная идея была следующая. Поскольку пьезосенсор - чистый кандюк, выполненный из высококачественной керамики и практически его импеданс не имеет активной составляющей, то и шумов он не производит - шумы будут определяться входными каскадами усилителя.  Т.е. если есть потребность улучшить с/ш, то можно использовать два сенсора. Если без потерь суммировать их сигналы, учитывая, что они синфазны и равной амплитуды, то можно получить удвоение амплитуды - т.е. на 6 дБ, при этом, поскольку шумы входных каскадов некоррелированы, то прирост шумов будет всего 3 дБ.
Если сложить сигналы не от двух, а от 4-х сенсоров - выигрыш будет "на лице".


1 New man предложил усилители на ПТ вместо повторителей + добавить каскад с ОБ. В толк не возьму, что там не понравилось...
2 Можно вместо ОБ прикрутить инвертирующий ОУ. Круглые глаза
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #21 - 10.06.2020 :: 05:26:38
Post Tools
Я не писал, что не понравилось, а высказал сомнения. Короче - надо посимить шумы и линейность.
Эта схема очевидно просто каскод, но в качестве сумматора.
« Последняя редакция: 10.06.2020 :: 13:38:26 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #22 - 22.06.2020 :: 12:41:31
Post Tools
Посимил Вашу схему из поста 15 в LTSpice IV : транзисторы и все номиналы как у Вас, но что-то результаты не совсем совпадают с Вашими : удвоения амплитуды не получается, чётко симметричного сигнала на выходе тоже не получается - отсюда THD при 100 мВ  2%, что слишком много. При 50 мВ - 1%, что тоже не шибко хорошо.
Пробовал оптимировать резисторы в истоках и резистор R2, но значительного улучшения не получил.


« Последняя редакция: 22.06.2020 :: 12:45:12 от patron »  

2x245+T.jpg ( 160 KB | Загрузки )
2x245+T.jpg
Наверх
 
IP записан
 
Наблюдатель
Гуру
*****
Вне Форума


Верить в наше
время нельзя
никому. Мне
... тоже.

Сообщений: 7429
Местоположение: СПб
Зарегистрирован: 16.11.2008
Re: Сумматор
Ответ #23 - 22.06.2020 :: 14:08:55
Post Tools
Транзисторы в неудачных режимах, мне кажется. Питание 6В против 10, что прикидывал new_man...
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #24 - 22.06.2020 :: 15:46:09
Post Tools
Да, при питании ниже 10 В всё разваливается, хотя при 6 В я гонял все резисторы в попытке оптимировать.
Проблема в том, что я ограничен по питанию - не более 8 В, а скорее 6 - 7 В.
« Последняя редакция: 23.06.2020 :: 04:32:00 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #25 - 22.06.2020 :: 16:11:08
Post Tools
@ patron, давайте начнем сначала ab ovo.
Вы говорите за сумматор, так ка хотите получить выигрыш по отношению сигнал/шум. Поэтому несколько датчиков, отдельный усилитель для каждого, etc...
Но точно такой-же выигрыш можно поиметь с ОДНИМ датчиком, запараллелив входные транзисторы. Это намного проще конструктивно, схемотехнически. Может такая схема не даст выигрыша по усилению в N раз (это легко поправить последующим масштабирующим усилителем в том или ином виде), но выигрыш по шумам будет точно таким-же, как при системе из N датчиков.
Я уж не говорю о том, что N датчиков никогда не дадут равные и когерентные сигналы из-за разброса собственных параметров, а также в силу того, что они не могут физически занимать одно и то же место на объекте.

Прежде, чем продолжить, прошу вас написать, как вы относитесь к этому моему спичу, потому что здесь развилка смыслов капитальная.


  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #26 - 23.06.2020 :: 04:42:36
Post Tools
Цитата:
такой-же выигрыш можно поиметь с ОДНИМ датчиком, запараллелив входные транзисторы
-  Читал о таком способе улучшения с/ш, но физически как-то не очень понятно откуда оно берётся. В чём разница при соединении n-полевиков впараллель, при котором ёмкости складываются или просто взять один полевик с гораздо бОльшим кристаллом - ведь кристаллы мощных полевиков состоят из параллельных решётчатых структур.

Просимил два врианта : один FET и 4 "тупо" впараллель. Может просто впараллель некорректно и надо что-то менять, а то выигрыш получается всего 0.6 дБ

« Последняя редакция: 24.06.2020 :: 04:07:17 от patron »  

1x245+T_2.jpg ( 157 KB | Загрузки )
1x245+T_2.jpg
4x245II+T_1.jpg ( 143 KB | Загрузки )
4x245II+T_1.jpg
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #27 - 24.06.2020 :: 09:37:33
Post Tools
@ patron

Я посидел за симулятором - получается, что вы правы а моя идея с параллельными транзисторами никуда не годится. Выигрыш мизерный, потому что львиную долю шумов вносит не транзистор, а импеданс датчика. Придется возвращаться к концепции с N датчиков.
Не нравится мне это, но с симулятором не поспоришь, он уже не раз показывал мне свое превосходство над средним ученичком. ))

Насчет большого уровня THD: полевик вообще не шибко линейный элемент, да и снижение напряжения питания до 6 вольт сыграет в минус... придется усложнять схемы каналов, обертывая полевики обратной связью.
Ниже - две картинки: каскад на одиночном полевике и на двухтранзисторной паре. Вот так примерно можно улучшить THD.

  

A3.png ( 45 KB | Загрузки )
A3.png
A4.png ( 53 KB | Загрузки )
A4.png
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #28 - 24.06.2020 :: 14:00:50
Post Tools
Сегодня целый день симил, оптимировал режимы, обыгрывал разные коэффициенты усиления - никакого существенного улучшения с/ш от параллельного соединения транзисторов подтвердить мне так и не получилось. Непонятно только - как формально обосновали это "улучшение" в соответствующих источниках : симулятор ведь тоже работает с моделями, основанными на формулах.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #29 - 24.06.2020 :: 16:47:22
Post Tools
new_man писал(а) 24.06.2020 :: 09:37:33:
Выигрыш мизерный, потому что львиную долю шумов вносит не транзистор, а импеданс датчика.
Быть такого не может. Реактивности не шумят.
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #30 - 24.06.2020 :: 17:12:17
Post Tools
Цитата:
new_man wrote Сегодня :: 12:37:33:
Выигрыш мизерный, потому что львиную долю шумов вносит не транзистор, а импеданс датчика.
Быть такого не может. Реактивности не шумят.


В таком случае прошу вас прокомментировать следующие эпюры:

  

A1.png ( 53 KB | Загрузки )
A1.png
A2.png ( 51 KB | Загрузки )
A2.png
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #31 - 24.06.2020 :: 18:39:56
Post Tools
На первой схеме увеличивайте R - 10, 100, 1000 ГОм... Источник остаётся прежним, а шум будет падать.
ПС. Советую по оси Y устанавливать лог. масштаб, как это повсеместно и принято, а то график не соответствует слуховым ощущениям, и всё это выглядит устрашающе.
« Последняя редакция: 24.06.2020 :: 18:45:12 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #32 - 24.06.2020 :: 19:41:12
Post Tools
@ OlegFX

Да, вы правы. Хотя в голове это не укладывается. Но... правы.
Озадачен
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #33 - 24.06.2020 :: 19:59:38
Post Tools
new_man писал(а) 24.06.2020 :: 19:41:12:
@ OlegFX
Хотя в голове это не укладывается.
Да тут всё просто - чем больше R, тем меньше его ток шума, который, протекая по r источника, создаёт напряжение шума, которое вы и наблюдаете на своём графике. Ток шума - это тот же Джонсоновский (тепловой) шум, только под корнем не R, а проводимость - 1/R. Т.е. это просто другое представление шума резистора.

Практически, необходимо увеличивать R до тех пор, пока в заданной полосе частот шум этого R не будет превышать напряжение шума имеющегося ПТ не более, чем на заданное кол-во дБ.
« Последняя редакция: 24.06.2020 :: 22:46:48 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #34 - 25.06.2020 :: 05:24:35
Post Tools
Кто-нибудь может аргументированно сказать - на сколько дБ улучшится соотношение с/ш, если вместо одного поставить впараллель 4 полевика - ну хотя бы на примере с тем-же ёмкостным сенсором в 2,7 нФ ?
  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #35 - 25.06.2020 :: 06:39:02
Post Tools
@ patron

Источник шума можно представить в качестве эквивалентного ему шумового сопротивления, напряжение шумов которого прямо пропорционально корню квадратному из его сопротивления. Так если вы ставите 4 таких сопротивления впараллель, то суммарное сопротивление станет в 4 раза ниже (при условии полной идентичности транзисторов), а отношение напряжений шумов - 2 раза или 6 дБ.
Вообще на самом деле не понятно зачем городить огород на дискретных элементах, когда есть ОУ рекордсмены по уровню шумов и линейности, например OPA827.
Если же хочется на рассыпухе, то готовьтесь к подбору ПТ в пары, который будет ужасающим с учетом технологических разбросов ПТшек... а если еще и гонимся за низким уровнем шумов, то дорога ведет в сторону таких зверьков как например 2SK170, ценник на которые огого, особенно если не подделка. Поэтому, если прям хочется дифкаскад на входе, то лучше смотреть в сторону сдвоенных транзисторов, например наших КПС104.
Далее, что касается повышения линейности, каскод я думаю тут не панацея. Гибридный Дарлингтон из поста 27 хорошая идея, которая очень существенно снижает выходное сопротивление каскада, повышает его нагрузочную способность и снижает КНИ. Также была хорошая идея относительно установки ГСТ в истоках дифкаскада. Но если хотите высокой линейности, тока жалеть не надо.
В сухом остатке с учетом вышесказанного я бы не парился и купил бы OPA827, 500 р за штуку. В любом случае это будет дешевле и лучше. Лично я с ними дело имел, исключительно приятные опера.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #36 - 25.06.2020 :: 07:55:31
Post Tools
Цитата:
если вы ставите 4 таких сопротивления впараллель, то суммарное сопротивление станет в 4 раза ниже (при условии полной идентичности транзисторов), а отношение напряжений шумов - 2 раза или 6 дБ.

Предлагаю посмотреть мой пост 26 - здесь чуть выше.

Известно, что дифкаскад будет шуметь на 3 дб больше, чем одиночный транзистор, так что OУ тут не в выигрыше. Кроме того, я уже писал выше - питание больше 6 - 8 В в моём случае неприемлемо и ток ограничен в 5 - 6 мА на всю схему, а она не ограничивается только вх. каскадом. И вообще - тема называется "Сумматор" для сенсоров - лучше прочесть исходный пост.
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #37 - 25.06.2020 :: 08:03:28
Post Tools
@ patron, по результатам симуляции схем при сопротивлении входного резистора 1ГОм выигрыш практически не заметен. Это 4-5% на частоте 10Гц, при больших частотах меньше, на 1КГц это доли процента.


  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #38 - 25.06.2020 :: 08:11:33
Post Tools
Ну и у меня что-то похожее получалось.
Пока не могу осмыслить - как сравнивать с/ш от одного сенсора с одним ПТ на входе и 4-мя сенсорами, каждый со своим ПТ и сумматором в виде каскода, как рассматривали выше.
Если шум на выходе схемы с одним ПТ разделить на Ku, то получим шум, приведённый ко входу и в этом смысле с одним ПТ всё понятно.
С 4-мя сенсорами и 4-мя ПТ : надо поделить шум на выходе на Ku по отношению одному сенсору со своим ПТ ? Или надо поделить ещё и на 4 - по числу вх. звеньев ?
И как вообще сравнивать эти два варианта  Круглые глаза
« Последняя редакция: 25.06.2020 :: 08:23:48 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #39 - 26.06.2020 :: 04:46:17
Post Tools
patron писал(а) 25.06.2020 :: 07:55:31:
Цитата:
если вы ставите 4 таких сопротивления впараллель, то суммарное сопротивление станет в 4 раза ниже (при условии полной идентичности транзисторов), а отношение напряжений шумов - 2 раза или 6 дБ.

Предлагаю посмотреть мой пост 26 - здесь чуть выше.

Известно, что дифкаскад будет шуметь на 3 дб больше, чем одиночный транзистор, так что OУ тут не в выигрыше. Кроме того, я уже писал выше - питание больше 6 - 8 В в моём случае неприемлемо и ток ограничен в 5 - 6 мА на всю схему, а она не ограничивается только вх. каскадом. И вообще - тема называется "Сумматор" для сенсоров - лучше прочесть исходный пост.


А что в вашем посте №26? Результаты симуляции схемы, к которой лично у меня доверия нет, впрочем как и к любым результатам симуляции. То, что я вам написал вещь абсолютно очевидная и простая для понимания. Что же касается вашего заявления насчет ОУ - это действительности не соответствует. Посмотрите даташиты на вышеприведенный OPA827 или LME49710 - уровень их шума 2 с небольшим нВ на корень из Гц. Покажите мне каскад на одиночном транзисторе с таким же шумом? Если низкий ток и низкое напряжение питания - OPA1652 с током покоя 2мА и возможностью питания от низкого напряжения.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #40 - 26.06.2020 :: 13:41:26
Post Tools
Цитата:
А что в вашем посте №26? Результаты симуляции схемы, к которой лично у меня доверия нет, впрочем как и к любым результатам симуляции.
-  Про симулятор : я действую по принципу - доверяй, но проверяй. И это работает. И не только у меня. И именно на основе симуляции мне удалось очень сильно продвинуться вперёд в части улучшения с/ш.
Чему я не доверяю, так это сравнению шумовых х-к разных моделей : живые измерения показали, что по шумам доверять им нельзя.
Что касается АЧХ, THD и др. - очень даже вменяемые результаты, неплохо совпадающие с макетированием и измерением и схема из поста 26 - вполне себе адекватная.
Цитата:
То, что я вам написал вещь абсолютно очевидная и простая для понимания
- очевидно речь про параллельное соединение транзисторов. Если так, то жду ответа на мой вопрос : ".. В чём разница при соединении n-полевиков впараллель, при котором ёмкости складываются или просто взять один полевик с гораздо бОльшим кристаллом - ведь кристаллы мощных полевиков состоят из параллельных решётчатых структур ?..."
Цитата:
Что же касается вашего заявления насчет ОУ - это действительности не соответствует. Посмотрите даташиты на вышеприведенный OPA827 или LME49710 - уровень их шума 2 с небольшим нВ на корень из Гц. Покажите мне каскад на одиночном транзисторе с таким же шумом?
- согласно даташит TI, OPA827 имеет 4 нВ на 1кГц и где-то 4.5 на 100 Гц (на которых я сравниваю шумы) и 4.8 Ма потребления.

Но у меня сейчас главный вопрос - даст ли улучшение использование нескольких отдельных сенсоров, каждый со своим предом и последующим суммированием. Если есть мысли - выслушаю с интересом.

« Последняя редакция: 27.06.2020 :: 05:33:31 от patron »  

OPA827_site1.jpg ( 67 KB | Загрузки )
OPA827_site1.jpg
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #41 - 26.06.2020 :: 14:39:52
Post Tools
@ patron, аnd what about увеличения номинала входного резистора? OlegFX дельную вещь подсказал.

  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #42 - 27.06.2020 :: 05:49:42
Post Tools
Конечно, при увеличении сопр. утечки с 1 ГОм до 100 ГОм шум на 100 Гц падает с 0,9 нВ до 0.1 нВ, а про полевик и его параметры забыть ?
  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #43 - 28.06.2020 :: 10:56:15
Post Tools
@ patron

Ну если для вас КНИ в 0,2% в данном случае норм, то наверное схема адекватная, хозяин-барин. А я бы поставил ГСТ вместо резистора в истоке, тем более в первом посте все уже нарисовано. Даже проще - сделал бы ГСТ на ПТ с затвором об землю. И я не пойму о каком все же шумовом бюджете речь-то идет? В частности резистор R6 в 1кОм при комнатной температуре и диапазоне частот от 0 до 20 кГц даст шум 0,6 мкВ или 600 нВ! А вас чем-то опер с 4нВ не устраивает... Дада, сейчас скажете, что интересующий вас частный диапазон это 100 Гц, но в схеме я не вижу ни одного решения, позволяющего настолько сузить АЧХ каскада. При этом наоборот, нарисован каскод, который если что-то и улучшает, то работу схему в области ВЧ. Мб фильтры вами и предусмотрены, где-то за скобками, но они сами по себе они ведь не бесшумные. И тем более при рекомендуемом сопротивлении входа в 1ГОм вам столько всего "разночастотного" на вход прилетит помимо полезного сигнала, что на вашем месте я бы скорее озаботился его фильтрацией, нежели чем малошумностью каскада как такового.
Что касается второго вопроса насчет мощного ПТ или нескольких маломощных ПТ - правда не знаю, замеров не проводил. Но вот что говорит Дуглас Селф у себя в книге:
- напряжение шума в ПТ прямо пропорционально корню четвертой степени из тока стока,
- источником шума является ток утечки затвора, который удваивается при росте температуры ПТ на каждые 10 С,
- шум ПТ зависит от его крутизны. Приведен пример для тока стока в 1мА, для которого разные ПТ имели крутизну от 0,5 до 3мА/В и плотностью шума от 4,7 до 1,9 нВ на корень из Гц СООТВЕТСТВЕННО.
В общем из всего этого делаю вывод, что применение мощных ПТ в рамках "шумовой гонки" не целесообразно. Хотя оно и так не целесообразно, потому что с вашими возможностями питания схемы вы в любом бы случае не смогли бы вывести мощный ПТ в линейный режим.
Ну и последний вопрос - я бы именно так и сделал, всем сестрам по серьгам. Локальные преды с малым шумом. Хотя ТЗ как такового нет, что за сенсоры, где они, для чего они, зачем их суммировать и т.д.
Забыл еще добавить - у Хорвица и Хилла есть во всем известной книге целый раздел или глава по проектированию малощумящих схем.
« Последняя редакция: 28.06.2020 :: 10:59:03 от Ligeti »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #44 - 28.06.2020 :: 12:49:56
Post Tools
Хоть я не во всем согласен с предыдущим оратором, но пару вопросов "ребром" поддерживаю.
Комрад patron, пора бы уже вам озвучить ТЗ, с которым вы (мы) намерены бодаться.
Диапазон частот.
Параметры шума в диапазоне, особенно на нижнем краю (вариант "минимум-миниморум" не предлагать!).
Допустимый коэффициент гармоник.
Сопротивление нагрузки.
Параметры питания (В, мА, стаб/нестаб).
По-хорошему все это должно было быть озвучено в стартовом посте.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #45 - 28.06.2020 :: 15:20:32
Post Tools
Цитата:
...пора бы уже озвучить ТЗ......вариант "минимум-миниморум" не предлагать!

Сначала и не предполагал лезть так глубоко в теоретические тонкости, поэтому детали приводил походу на 2-х страницах - вроде не так много букав.
Но повторюсь : источники сигнала - пьезоэлектрические сенсоры, выполненные на керамических кольцах с мет. напылением на внутренней и внешней стороне кольца. По сути - "чистый" конденсатор ёмкостью 2.7 нФ. Интересующий диапазон - в общем-то звуковой. Чего там ниже 20 Гц - особо не интересует.
Питание - от фантомного входа либо микшера, либо рекордера - т.е. 48 В и ограничено двумя резисторами по 6.8 кОм - стандарт. Ими ограничено и напряжение и ток. Реально означает, что на питание преда при токе не более 5 - 6 мА остаётся 6 - 8 В напряжения. Дотошные могут посимить : 48 В на 3.4 кОм  Улыбка
Не слышал, чтоб кому-то помешал хороший динамический диапазон, которого много не бывает - ограничен ресурсами. Ну и искажения, которых слишком мало не бывает  Улыбка
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #46 - 09.07.2020 :: 10:00:32
Post Tools
new_man писал(а) 24.06.2020 :: 09:37:33:
@ patron
Ниже - каскад ... на двухтранзисторной паре. Вот так примерно можно улучшить THD.


Просимил у себя этот вариант :  приведённый ко входу Nin = 4.7 nV/100Hz - типовой для подобных транзисторов, а вот THD мой сим показал 0.17% вместо 0.09% у тебя. Пока не пробовал оптимировать.

  

201+557_1.jpg ( 154 KB | Загрузки )
201+557_1.jpg
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #47 - 09.07.2020 :: 17:15:01
Post Tools
@ patron, этот THD такая штука непонятная... Меняются опции транзиент-анализа - меняется и результат, порой до полной невменяемости.
Обязательно нужно сравнивать с THD источника, там он должен быть очень малым.
Я методом научного тыка подобрал себе для анализа такие опции:
Частота синуса 1 КГц,
Транзиент  .tran 0 100m 0 20u.

Если исходная двухтранзисторная схема не удовлетворяет по THD, можно замутить что-нибудь с операционничком. Уж один-то ОУ питание потянет. Что-то похожее на схему ниже.


  

A7.png ( 42 KB | Загрузки )
A7.png
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #48 - 10.07.2020 :: 08:24:56
Post Tools
Просимил эту схему со всеми указанными номиналами и компонентами :
Ku = 12
THD = 0,0003%
Noise out = 80 nV/100Hz
Noise in = 6,7 nV/100Hz

По THD - выше крыши, а вот по шумам совсем не ахти. Пробовал запустить симуляцию на OPA1611 и на OPA209 - сим виснет.
Попробовал с LSK170 - 3,4 nV/100Hz,
Я уже писал, что основная цель - с/ш и в этом смысле уже обыграл море вариантов. Пока что большинство вариантов дало не лучше 4 nV/100Hz.
Самый лучший вариант. что удалось получить - около 2,7 nV на LSK170 + BC557 из твоей предыдущей схемы, но как уже писал - там было неважно с THD - не хотелось бы вылезать за пределы 0.1%.
Уповать на LSK170 тоже нельзя : проводил сравнительную симуляцию с десятком полевиков в одной и той же схеме, но режим оптимировал под каждый персонально. Победил LSK170  Класс но ! я обмерял эти-же транзисторы  в живой схеме и тоже с оптимизацией под каждый и места по шуму распределились совсем не так, как обещал симулятор.
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #49 - 10.07.2020 :: 13:42:53
Post Tools
Ну, я уж не знаю, что еще предложить.
Можно пару транзисторов сделать тройкой, второй транзистор дарлингтоном или шиклаи. Но там качели получаются: лучше THD - хуже по шумам, и наоборот.
Схема ниже. J201 мне не нравятся, модели LSK170 у меня нет, поэтому поискал замену в виде BFT46. Искажения вполне достойные и на 100мВ, и на 200, и на 300. А шум не айс.
  

A8.png ( 29 KB | Загрузки )
A8.png
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #50 - 11.07.2020 :: 04:45:31
Post Tools
Посимил эту схему :
THD = 0,008%, Ku = 8,  Nout = 38 nV/100Hz,  Nin = 4.8 nV/100Hz
С LSK170 шумы 3 nV/100Hz,  THD 0.02%

В общем-то всё упирается в недопустимость использования высокоомных резисторов. Экв. шумовое сопротивление типового малошумного полевика порядка 250 Ом. Всё, что выше - ухудшение.

Цитата:
модели LSK170 у меня нет

Могу скинуть либу, полученную на Electronics - в ней много моделей отсутствующих в родной библиотеке.
Я вот до сих пор сижу на LTSpice IV : пару раз пробовал пересесть на VII - и каждый раз плевался и возвращался на IV.

« Последняя редакция: 11.07.2020 :: 07:32:09 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #51 - 19.07.2020 :: 06:16:59
Post Tools
Здесь предлагалось сделать каскад с усилением и для уменьшения шумов от резистора в истоке вх. ПТ в исток ему влудить ГСТ на ПТ.
Попробовал, но что-то вместо у-ля он выродился в утишитель. Что не так сделано ?
  

862+GST+T.jpg ( 142 KB | Загрузки )
862+GST+T.jpg
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #52 - 19.07.2020 :: 14:08:05
Post Tools
@ patron

Либу возьму с удовольствием и спасибо скажу. Моделей много не бывает. ))
Насчет спайса: действительно, седьмая версия странная по дизайну, и некоторые элементы из библиотеки extra открываются с артефактами. Но что делать - жуем что дают. Я тоже поплевался, а потом привык.
Насчет схемы #51. Это был не мой совет и к тому-же неправильный. Коэффициент усиления   схемы (см. #49) равен отношению R3/R2. В схеме #51 это будет R5/R(J1), где R(J1) - динамическое сопротивление двухполюсника J1,R6. Это десятки и сотни килоом (зависит от R6). Понятно, что получился ослабитель...
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #53 - 20.07.2020 :: 05:28:18
Post Tools
Наверно имеет смысл скачать всю либу, а не только модель на LSK170. Либа в ЗИПе лежит здесь : https://yadi.sk/d/6nSSUmZiT9oCoQ
Там-же внутри и инструкция
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #54 - 22.07.2020 :: 05:33:35
Post Tools
Так как всё-таки изменить схему #51 , чтобы вывести 862-й в нормальный режим и при этом не нахватать шумов из-за довольно высокоомных резисторов в истоке ? У него довольно высокая в сравнении с LSK170 и BF861A отсечка - от -0.5 до -1.1 вольта, типовая  -0.75 В. По шумам в даташит довольно скудная информация, графиков зависимости от тока и импеданса источника нет.
В даташит от Linear System по LSK170 тоже весьма куцая инфа :  отсечка - от -0.25 до -0.65 вольта, типовая  -0.35 В.
В даташит от Toshiba получше
  

862_GSVoltage.jpg (Вложенный файл удалён)
170_GSVoltage.jpg (Вложенный файл удалён)
BF862.pdf (Вложенный файл удалён)
LSK170_LS.pdf ( 1128 KB | Загрузки )
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #55 - 22.07.2020 :: 15:01:42
Post Tools
@ patron

Я все равно не понимаю по каким принципам у вас происходит проектирование.
Во-первых, вас действительно сильно беспокоит наличие "высокоомных" резисторов в истоке? По-вашему несколько килоом породят неприемлемый шум Джонсона? Я бы на вашем месте скорее обеспокоился бы гигантским входным сопротивлением в 1ГОм, от которого прямо пропорционально зависит напряжение наводки через емкостную связь.
Во-вторых, об источнике сигнала... вы сказали что это пьезодатчики и на этом все. В частности вопрос относительно их характеристик - какое у них будет выходное сопротивление и каким именно образом вы собираетесь их коммутировать с приемником? Я это к тому, что к примеру источник с высоким выходным сопротивлением своим шумом Джонсона умножит на ноль все старания в части создания любой даже сверх-малошумящей схемы. В этом смысле существует технический критерий - коэффициент шума (на вражеском - noise figure), который фактически является разностью в дБ между шумом одного лишь источника и шумом комбинации источника и усилителя и должен стремиться к 0. И вопрос о передаче сигнала - если это будет несколько метров с мизерным напряжением от пьезоэлемента, то опять же я бы скорее озаботился бы созданием балансной схемы для подавления синфазных помех, которые опять же похоронят отношение сигнал/шум на входе сколь угодно малошумящей схемы.
В-третьих, все же что касается практического опыта. В качестве входного бустера на 6дБ я использовал схему, см. приложение. Характеристики также приложил. Как видно шумовой пьедестал находится на уровне в минус 120 дБ. Нужно еще тише? Ну ок, можно заменить КПС104 на Тошибовские ПТ 2SK170, исключить фильтр R13C9, вместо 544УД2А поставить OPA827/627, если не надо качать нагрузку - повторитель на выходе ОУ вообще убрать или заменить КТ3102 на что-то с более низким rbb и(или) более высоким бета. Из входного повторителя, если вас беспокоит шум резисторов в истоках, резисторы вообще исключить, что я и сделал.
  

GLK8-KdiC3s.jpg ( 137 KB | Загрузки )
GLK8-KdiC3s.jpg
PspsLWvK_SM.jpg ( 455 KB | Загрузки )
PspsLWvK_SM.jpg
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #56 - 22.07.2020 :: 16:44:55
Post Tools
Ligeti, что за фейк вы опубликовали?
Я сейчас не буду касаться темы шумов и искажений, просто взгляните на питание незамыленным взглядом...
С выпрямителя имеем 25В, подаем на вход IC1, что имеем на выходе?
1,25*(1+R8/R10) = 2,5В.
И этим 2,5В питается усилительная часть, включая ОУ. Да сигнал через нее просто не пройдет!
IC2 судя по отношению резисторов R14 и R16 должна выдавать 5В (что соответствует параметрам реле), но где же его взять, если на входе IC2 всего 2,5В?
Вобщем, несчастный тот товарищ, что питая доверие к публикациям возьмется повторять данную схему.
  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #57 - 22.07.2020 :: 16:53:36
Post Tools
@ new_man

ой господи, нет мне прощения, опечатался когда тратил свое личное время перерисовывая схему в удобоваримый вид. Хорошо, что есть столь внимательные товарищи как вы. ну а для людей, которые не в состоянии самостоятельно рассчитать стаб на 317 даже корректная схема в помощь не пойдет.
А что насчет шумов и искажений? Таки коснитесь...
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #58 - 22.07.2020 :: 17:19:48
Post Tools
@ Ligeti

Насчет шумов и искажений - в другой раз. Сегодня не могу.
Вообще-то на форуме есть комрады, что в шумах собаку скушали. Почему-то молчат...
P.S. Ошибка в отрисовке - наименьший из грехов. )) Я думал схема из интернетов утянута...
Обвязку IC1 все-таки поправьте. Не стоит вводить во искушение малых сих...  )))
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #59 - 23.07.2020 :: 05:32:08
Post Tools
Изменено:
Ligeti ..Во-вторых, об источнике сигнала... вы сказали что это пьезодатчики и на этом все. В частности вопрос относительно их характеристик - какое у них будет выходное сопротивление..

См. пост 45

Если тема шумов интересна, то рекомендую посмотреть ветку "Что скажут перцы по ОУ" на Electronics.ru, вот линк на ветку. Особенно рекомендую читать посты от Tuvalu - человек в теме. Если почитаете его посты, то и сами найдёте в своей схеме принципиальные с точки зрения шумов ошибки. https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&...


А вообще главная проблема в том, что шумовые модели транзисторов сильно несовпадают с реальным макетированием. На kasus.ru есть спец по симуляции - Bordodinov, там много интересного по теме.
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=12745&page=88

Сабж вынес и сюда чтобы выслушать и другие мнения.
« Последняя редакция: 25.07.2020 :: 13:31:15 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #60 - 23.07.2020 :: 16:31:26
Post Tools
@ patron, спасибо за либу.
@ Ligeti, тема, оказывается, развивается сразу на нескольких площадках, сходите по рекомендованным patron,ом адресам. И если суммировать все посты, то, как мне кажется, тема малошумящего усилителя раскрыта полностью. Мне к написанному добавить нечего, наоборот кое-что новое для себя узнал.



  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #61 - 24.07.2020 :: 04:34:54
Post Tools
new_man писал(а) 23.07.2020 :: 16:31:26:
@ patron, ...если суммировать все посты, то, как мне кажется, тема малошумящего усилителя раскрыта полностью

-  я бы так не сказал  Озадачен
Мне пока что не удалось даже в симуляторе создать малошумящий пред с усилением 5 - 10, питанием не выше 8 В, потреблемнием не более 3-4 мА, искажениями не выше 0.1% и шумами, лежащими под 2 нВ/100Гц.
« Последняя редакция: 24.07.2020 :: 04:40:56 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #62 - 24.07.2020 :: 04:52:42
Post Tools
Цитата:
Мне пока что не удалось...

Может быть это просто невозможно.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #63 - 24.07.2020 :: 05:15:39
Post Tools
Степеней свободы здесь много. Рано задирать лапы вверх  Улыбка
  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #64 - 24.07.2020 :: 06:53:44
Post Tools
Ребят, не знаю, но в голове у меня это не укладывается. У нас есть требование по напряжению питания в 8 вольт и максимальному току в 4 мА. Я хз насколько мое предположение верно, но если усилитель представить в качестве омической нагрузки для блока питание, то его эквивалентное сопротивление не должно быть ниже 2 кОм. Поскольку мне лень считать самому, я открыл умную книжку, где указано, что шум Джонсона для резистора в 1 кОм равен 4,057 нВ делить на корень из Гц. Если мы умножим это значение на корень из интересующего диапазона в 100 Гц (хотя я хз почему 100 Гц, так как ранее было сказано, что интересует весь звуковой диапазон), то получим 40,057 нВ и аж 600 нВ для полного частотного диапазона. И это только для 1 кОм!
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #65 - 24.07.2020 :: 12:24:04
Post Tools
Вопросы по схеме из Ответа #55
Ligeti,
1) А каково назначение каскада на ПТ VT1, VT3, зачем вы его поставили?
2) Для чего нужны элементы D10, C12?
3) Для чего нужны R9, R15?
4) На какую нагрузку рассчитан выход? Куда вы этот девайс включаете?
« Последняя редакция: 24.07.2020 :: 13:01:45 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #66 - 24.07.2020 :: 12:52:33
Post Tools
Ligeti, вопрос по спектрограмме : на какой частоте находится большая палка и на каком уровне находится её максимум - на -52 дБ ?

Ну и судя по вопросам по шумам у вас не дошли руки почитать дискуссию по тем линкам, что я дал.
« Последняя редакция: 24.07.2020 :: 12:56:32 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #67 - 24.07.2020 :: 14:52:05
Post Tools
@ OlegFX

1. Схема является частью гитарного усилителя, поэтому ставилась задача срезать в некотором пределе ВЧ для снижения вероятности возбуда при добавлении дополнительных 6дБ, при этом получить примерно одинаковую частоту среза АЧХ для датчиков с разными выходными сопротивлениями (активный или пассивный звукосниматель). Поэтому входной повторитель это просто узел с высоким Rвх, обеспечивающий развязку фильтра на R13C9 от датчика гитары.
2. Для чего нужны элементы D10 и С12 вроде как написано в каждом даташите на 317 стаб, разве нет? Ну ладно, тогда дословно постараюсь перевести "улучшенное подавление пульсаций (до 80 дБ) достигается за счет добавления 10мкФ конденсатора между ногой adj и землей". Диод нужен для разряда конденсатора в случае замыкания накоротко выхода стаба.
3. R9 и R15 это РЧ-стопперы. Я в принципе всегда применяю резисторы на 50-100 Ом в непосредственной близости к затворам или входам ОУ, что зачастую одно и то же.
4. Нагрузкой служит вход гитарника. Повторитель там в принципе конечно же незачем, просто опробовал выходной каскад именно на определенной элементной базе, интересно было.

@ patron

Большая палка это синус 1 кГц. С точки зрения уровней карту я не калибровал, просто по-быстрому воткнул, получил уровень и посмотрел что с шумом (в конце концов шум усилителя измеряется с замкнутым накоротко входом). Далее по части ссылки на форум. Во-первых, проектирование малошумящих схем мне не очень интересно. Пример я привел - как будто бы не оптимальная схема, состоящая из элементов не с самыми лучшими шумовыми характеристиками дала минус 120 дБ. Как по мне этого более чем достаточно для любых приложений. Во-вторых, вопросы же вроде бы задаете вы. Зачем тогда тут ведется эта дискуссия и я трачу свое время, если на каждый мой ответ на ваш вопрос вы будете скидывать ссылку на другой форум, на котором, оказывается, ответ уже есть? Улыбка И в-третьих, ссылка не работает, по крайней мере пишет, что страницу не удалось найти.

Я-таки рекомендуемую вами ветку нашел. Скажите пожалуйста, вы эту ссылку сюда зачем привели? Я прочитал все 14 страниц ваших межеваний и дельных советов от людей, в том числе Tuvalu, которые совпадают практически со всем, что было написано тут, вплоть до моделей ОУ и ПТ. Ветка с 17-го года и несмотря на кучу реально толковых советов воз и ныне там... вам походу тупо процесс нравится. И я вообще молчу о том, что оценку изменения уровня шумов вы производили на слух(!), в рамках проектирования очень малошумящего устройства, когда вам и минус 120 дБ не комильфо. А я все стеснялся спросить чем мерить будете уровни ниже 120 дБ, мало ли Audio Precision имеется...
« Последняя редакция: 24.07.2020 :: 16:14:06 от Ligeti »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #68 - 24.07.2020 :: 17:15:31
Post Tools
Ligeti писал(а) 24.07.2020 :: 14:52:05:
1. Поэтому входной повторитель это просто узел с высоким Rвх, обеспечивающий развязку фильтра на R13C9 от датчика гитары.
При этом, у вас точно такой же НЕРАЗВЯЗАННЫЙ фильтр R5,C5. Т.е. получается, что для первого фильтра развязка не требуется, а для точно такого же второго - уже потребовалась. И какой в этом смысл? 544УД2 на ПТ, ему не требуется никакого высоко-R буфера на входе.
Кстати, хорош же этот фильтр: два звена по 1 кОм и 390 пФ = аж 400 кГц(!!) с развязкой буфером. Это же всё делается намного проще безо всяких буферов. Можно даже использовать ОУ в качестве активного звена ФНЧ Сален-Ки 2-го порядка, хотя и это избыточно.
Цитата:
2. Для чего нужны элементы D10 и С12 вроде как написано в каждом даташите на 317 стаб, разве нет? Ну ладно, тогда дословно постараюсь перевести "улучшенное подавление пульсаций (до 80 дБ) достигается за счет добавления 10мкФ конденсатора между ногой adj и землей".
Т.е. вы полагаетете, что для реле и светодиода индикации питание с пульсациями в несколько мВ - это критически плохо. Поэтому уменьшили их на 20 дБ. Вы, хоть, понимаете, что вот такое сверхизбыточное "конструирование" нелепо и смешно? Здесь даже 78хх-го стаба будет с головой.
Цитата:
3. R9 и R15 это РЧ-стопперы. Я в принципе всегда применяю резисторы на 50-100 Ом в непосредственной близости к затворам или входам ОУ, что зачастую одно и то же.
Бессмысленно, R5, R13 полностью с этим справляются.
Цитата:
4. Нагрузкой служит вход гитарника. Повторитель там в принципе конечно же незачем,
Вот именно.
Цитата:
просто опробовал выходной каскад именно на определенной элементной базе, интересно было.
А кто-то увидит, соберёт и знать не будет, что выбросил на ветер горсть деталей только потому, что автору "было интересно". Это же надо прямо указывать, что, мол, было просто интересно, повторять этот кусок схемы незачем. Впрочем, это уже не про схемотехнику, а про некоторые неписаные форумные правила, поэтому, на ваше усмотрение.

Ещё несколько замечаний:
1) Левая обкладка С3 болтается в воздухе. Плохо.

2) RV1 обозначен на схеме не как подстроечный, а как переменный. В этом случае, требуется последовательный R для ограничения макс. Кус, а он будет громадным при RV = 0. Ну, так не делают.

3) 544УД2 изрядно шумит - 20-27 нВ/к_Гц. Т.к. у вас на входе стоит буфер (Кус=1), то все шумы УД2 (приведённые ко входу!) - ваши. И какой смысл убирать истоковые резисторы?: Цитата:
Из входного повторителя, если вас беспокоит шум резисторов в истоках, резисторы вообще исключить, что я и сделал.
Нас "беспокоит" не шум истоковых R, а шум двух последовательных R по 1 кОм. А если не поменять 544УД2 на что-то приличное, то вся эта оптимизация с истоковыми R и даже с 2 х 1 кОм - вообще мышиная возня.

4) Раз уж, вы применили ПТ-буфер, то поставили бы какой-нибудь менее шумящий БТ-ОУ, например, 5534, 833 и т.п. Впрочем, для гитары и так сойдёт, а вот для ТС-а - это абсолютно негодная схема, начиная от концепции, заканчивая реализацией.

« Последняя редакция: 24.07.2020 :: 18:04:47 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #69 - 24.07.2020 :: 18:07:10
Post Tools
@ OlegFX

R5 не 1кОм, а 75 Ом, опечатка при копировании, извиняюсь. При этом готов согласиться, что звено избыточное. Насчет буфера, срез цепочки 1кОм/390пФ это 400 кГц, если последовательно 1кОм включается выходное сопротивление датчика в 15 кОм, то частота уже 25 кГц. Что тут непонятного?
Насчет реле - если вам угодно, да я полагаю, что это критически плохо и я вас очень прошу, хоть вы и изначально настроены агрессивно, не объяснять мне что есть нелепо и смешно, ибо в вашем гневном порыве вы сами выглядите нелепо и смешно. Конструирую как считаю нужным, в карман к вам не лезу и никому своих схем не навязываю, в чем проблема?
Насчет R15 и R13 вы конечно же не правы.
Насчет повторителя на выходе ОУ уже написал - мне так захотелось, вам жалко 2 моих транзистора?
Мне совершенно наплевать, что кто-то что-то увидит и соберет, вот честно. Я что-то кому-то должен или чем-то обязан? Связан коммерческими обязательствами? Поэтому снова прошу - не надо мне говорить что делать, а что не делать.
RV1 подстроечный - как хочу, так и рисую символ.
Шум 544 меня абсолютно не волнует, так как требований к схеме в части низкого шума я не выставлял изначально. И прошу обратить внимание, что ТСу я эту схему не рекомендовал в качестве примера. Напротив - высказал свои соображения по ее оптимизации, начиная от исключения фильтров с резисторами в 1кОм, о которых вы говорите, замены входных ПТ, замены ОУ и заканчивая исключением повторителя на выходе - почитайте ветку.
И что за наезд по части реализации? Вы видели как она реализована?
Вы у нас гуру в конце концов, покажите как надо? Начиная от схемы и заканчивая физической реализацией с замерами. Есть чем похвастаться или дальше будете цепляться за нелепое и смешное избыточное конструирование?
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #70 - 24.07.2020 :: 19:25:06
Post Tools
Цитата:
в чем проблема?
Да, никаких проблем. Выкладывая схему, будьте готовы к критике. Так устроены форумы. Вот и всё.
Может быть, множественные возражения /замечания вы воспринимаете как наезд, агрессию и т.п. Т.е. количество в ваших глазах просто переросло в качество? (Поясню: new_man, вон, вообще написал: "Ligeti, что за фейк вы опубликовали?" Но на него вы не обиделись, т.к. "обвинительный" пункт был единственным).
Как бы там ни было, схема-то остаётся нелепой, увы. Несмотря на многочисленные уточнения-пояснения в духе "а мне так захотелось", "а здесь я ошибся", "а это можно было и не ставить", "как хочу, так и рисую", "опечатка при копировании" и т.п.
Цитата:
И что за наезд по части реализации? Вы видели как она реализована?
Имеется ввиду "концепция" и "её схемная реализация", а не реализация в железе. Которая, кстати, может всё только ухудшить, но не улучшить.
Цитата:
И прошу обратить внимание, что ТСу я эту схему не рекомендовал в качестве примера. Напротив - высказал свои соображения по ее оптимизации, начиная от исключения фильтров с резисторами в 1кОм, о которых вы говорите, замены входных ПТ, замены ОУ и заканчивая исключением повторителя на выходе - почитайте ветку.
А какой смысл в таких не-примерах, это же совсем про другое? ТС даже не обратил внимания на эту схему, деликатно промолчав. Вы полагаете, он не в курсе, что ПТ и ОУ можно прменить менее шумящие? Или что последовательные резисторы увеличивают шум? Сто раз уже писали об этом - и здесь, и на Эл-кс.ру. К чему этот не-пример? Рассказать ТС-у, что если он надумает поставить на выход такой же повторитель, то его потом можно будет исключить?

Цитата:
Насчет R15 и R13 вы конечно же не правы.
(Поправочка, я писал о ненужности R9 и 15, а не 15 и 13). Ну, тогда объясните, зачем они, если имеются R5, R13? А то ваш ответ был таков: Цитата:
Я в принципе всегда применяю резисторы на 50-100 Ом в непосредственной близости к затворам или входам ОУ
"я всегда применяю" - это же совсем не ответ. Вместо ответа можете привести фрагмент схемы (промышленной - не любительской!) с подобным включением "R-C-R-неинверт_вход_ОУ".

Цитата:
Шум 544 меня абсолютно не волнует, так как требований к схеме в части низкого шума я не выставлял изначально.
Несколькими постами выше вы, хоть и не мне, но написали это: Цитата:
А что насчет шумов и искажений? Таки коснитесь...
Вот, я и коснулся. И кстати, я так и написал: "для гитары сойдёт". Ну, а для ТС-а, проектирующего малошумящие схемы, в этой схеме смысла - ноль.

Цитата:
срез цепочки 1кОм/390пФ это 400 кГц, если последовательно 1кОм включается выходное сопротивление датчика в 15 кОм, то частота уже 25 кГц. Что тут непонятного?
А что, для гитары 400 кГц - норм, а 25 кГц мало? Вот это и непонятно. Не нужен ПТ-буфер. Он совсем лишний. И кстати, если 400 кГц - это намёк на подавление радиопомех, то давить их надо прямо на входе, а не после буфера. Если они попадут в буфер и там продетектируются, то никакие пост-фильтры уже не помогут. И давить их лучше бидами /дросселями + С, если для вас, действительно, так актуальна борьба с рч-помехами.

Зря вы считаете, что я (агрессивно) наезжаю на вас. На схему - да. Я же не виноват, что вы её автор, поэтому, ничего личного. Ну, нелепая она, эта схема. Чего только стоит идея дополнительно фильтровать шум 317-го стаба, питающего реле и LED - ну, это же полный абсурд! И что за идея, понижать 20 (или сколько там вольт, вы так и не уточнили) до 5 В для питания реле? Почему не взять 12-вольтовые - они и мене тОковые, да и на стабе меньше упадёт, зачем зря греть атмосферу? Помню, помню: "как хочу, так и делаю".

ПС. Ну, а зачем два диода D13, 14, одного мало?

« Последняя редакция: 26.07.2020 :: 12:53:59 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #71 - 25.07.2020 :: 04:05:26
Post Tools
@ OlegFX

Да критикуйте сколько вашей душе угодно, разве мне жалко? Просто вы путаете зеленое и твердое. Схему я сюда приложил для того и только для того, чтобы показать ТСу, что без хитро##пой топологии и без особых требований к малошумности элементов можно получить пьедестал в минус 120 дБ. При этом, еще раз повторяюсь, сразу же оговорил, что схема для его задачи оптимальной не является и предложил что из нее исключить и что на что заменить. Также и по линейности, смело могу заявить, что приведенная схема СУЩЕСТВЕННО лучше искомых ТСом 0,1%.
Возвращаясь к вашей критике хотелось бы выделить один существенный момент: она основана на вашем субъективном мнении, которое не является догмой и, уж простите, авторитетным для меня. Но тем не менее вы кидаетесь категориями "смешная" и "нелепая" и называете это критикой? Это не критика, а самодурство и хамство. Я собрал схему именно так потому, что мне так надо было в тот момент времени и на тех элементах, которые у меня были в наличии в тот момент времени. Более конкретно обсуждать даже не хочу, потому что это оффтопик, да и смысла не вижу, ибо вся ваше аллергия свелась к "избыточности" схемы, цена которой рублей 50 от силы. Я хз сколько это в гривнах, но если для вас это существенный удар по бюджету, то могу вам посылку собрать с деталями.
Кстати что насчет ваших предложений и примеров реализации в железе с замерами?
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #72 - 25.07.2020 :: 05:44:44
Post Tools
Не вижу смысла обсуждать схему, которая изначально не предназначена для  решения задачи, обозначенной в заголовке топика - "сумматор". Что из себя представляет источник(и) сигнала для сумматора - также указано.
« Последняя редакция: 25.07.2020 :: 13:33:10 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
KMG
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 3776
Местоположение: Санкт-Петербург
Зарегистрирован: 06.06.2008
Re: Сумматор
Ответ #73 - 25.07.2020 :: 07:12:55
Post Tools
Цитата:
Линк убрал, чтобы не смущать.

Просто нужно не лениться и не просто кидать линк в текст, а пользоваться тегом url (самая левая кнопка в инструментах поста).
Код
Select All
[url=https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=145072]Что скажут перцы по ОУ[/url] 


Что скажут перцы по ОУ
Вот так тожке работает.
Код
Select All
[url]https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=145072[/url] 


https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&...
Просто при наличии тега url, текст внутри тэга не парсируется и сохраняется "как есть", а вот при отсутствии тега движок может "споткнутся" на некоторых конструкциях, содержащих символы ?,=,&,%,* итд, и например, превратить часть ссылки в смайлик или просто рубануть ее посередине.
« Последняя редакция: 25.07.2020 :: 18:47:26 от KMG »  
Наверх
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #74 - 25.07.2020 :: 13:26:57
Post Tools
Буду иметь в виду, хотя почти всегда работает и по ленивому копи-пейст  Улыбка
« Последняя редакция: 26.07.2020 :: 04:43:53 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #75 - 26.07.2020 :: 12:09:54
Post Tools
Ligeti писал(а) 25.07.2020 :: 04:05:26:
Схему я сюда приложил для того и только для того, чтобы показать ТСу, что без хитро##пой топологии и без особых требований к малошумности элементов можно получить пьедестал в минус 120 дБ.
А вот с -120 дБ интересно будет разобраться. Давайте посмотрим, что же вы, на самом деле, "показали" ТС-у. Вы применили 544УД2 с шумом 25 нВ/к_Гц и получили шум всей схемы, приведённый ко входу... да, те же самые 25 нВ (т.к. буфер не усиливает), плюс, по мелочам (резисторы 1 кОм, буфер).
А между тем, ТС ведёт речь о желательности достижения 2 нВ/к_Гц, а вы ему - "минус 120 дБ"... при 25 нВ/к_Гц. Так вот, эти -120 получаются автоматом с любыми ширпотребовскими ОУ, т.к. в Спектраплюс 0 dB - это 0 dBFS, т.е. многие вольты (зависит от типа ЗК). Если специально не накосячить, то и без этих "показываний" у любого самоделкина так получится - просто стандартное включение ОУ без высокоомных резисторов.

Цитата:
Также и по линейности, смело могу заявить, что приведенная схема СУЩЕСТВЕННО лучше искомых ТСом 0,1%.
При сетевом-то питании? Да элементарно. Эта ваша фраза говорит только о том, что вы просто не в курсе ограничений, накладываемых фантомным питанием.

По поводу "хитро##пой топологии". Буфер на входе - это она самая и есть. Сам по себе 544УД2 прекрасно бы справился с задачей. Если смотреть в корень, то весь пафос вашего послания по факту заключается в том, что, мол, "смотрите, как при максимальном кол-ве бесполезных узлов /элементов я не ухудшил и без того весьма скромные шумовые параметры схемы". Ну, ОК.

Также, и в предыдущих ваших постах содержится много подобных малосодержательных и даже просто ошибочных рассуждений по теме Low Noise. Но я их комментировать не стану, т.к. ТС-у от разбора этих кейсов толку - ноль. Да и, обидчивый вы - воспринимаете критику как наезд.

Цитата:
Кстати что насчет ваших предложений и примеров реализации в железе с замерами?
Открывайте свою тему, там и поговорим. Хотя, в принципе, я уже и так всё сказал.
« Последняя редакция: 27.07.2020 :: 02:41:17 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #76 - 27.07.2020 :: 05:43:06
Post Tools
@ OlegFX

Изначально я предполагал, что ТС ориентируется на некий промышленный образец, который обладает искомыми техническими характеристиками. Теперь я понимаю, что это не так и цифра 2 нВ на корень из Гц это просто цифра, взятая откуда-то из головы. При этом повторюсь наверное, если схему представить в качестве шумового эквивалентна из резистора со своим шумом Джонсона, то этот резистор должен быть не более 100 с небольшим Ом вроде как. Я не могу представить себе схему с имеющимися ограничениями по напряжению и току, которая дала бы столь низкий шум. Мб у вас получится?
Также я не могу понять почему автор рассматривает усилительный каскад сам по себе, как будто нет источника и нет потребителя. На том форуме, на который он давал ссылку ему уже объяснили, что быстрее всего нет смысла рубиться за низкий шум схемы, ибо все утонет в шуме Джонсона выходного сопротивления источника, который, как оказалось, высокоомный.
Плюс автор действительно подразумевает фантомное питание и балансную коммутацию. Я хз как рассмотренные выше схемы могут принимать балансный сигнал. Кстати что интересно, ТС все время оперирует цифрами с непонятными единицами измерения, типа столько-то нВ на корень из 100 Гц. Если речь о напряжении шумов, то Гц из знаменателя должны уйти. Если же речь о спектральной плотности, то должно быть просто Гц, без цифры. И кстати почему шумы оцениваются именно в диапазоне 100 Гц или 20 кГц? Я не видел схемных решений, позволяющих сузить АЧХ до искомого диапазона. А это, с учетом выходного сопротивления источника и требований по шумам, будет сделать мягко говоря непросто.
Также возникает вопрос, связанный с балансным входом: какой коэффициент подавления синфазного сигнала и как он зависит от частоты? Ведь опять же - нет ни решений относительно балансного входа, ни решений по сужению АЧХ.
На основании вышеизложенного наилучшим выходом из ситуации является ОУ, о чем говорилось ранее и в этой ветке и на протяжении 3 лет на другом форуме.
И последний момент - предположим что произойдёт чудо и ТС получит в теории схему, которая так мало шумит. Вопрос: чем он будет измерять шум, который будет, по идее, не выше минус 130 дБ?! До этого ТС умудрялся воспринимать шумы на слух...
В общем в сухом остатке, я все же предлагаю отвлечься от моей схемы, все равно вы так и не поняли с какой целью я ее привёл, а сконцентрироваться на задаче ТС и по возможности прокомментировать те вопросы, которые я привёл выше.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #77 - 27.07.2020 :: 10:47:06
Post Tools
Ligeti писал(а) 27.07.2020 :: 05:43:06:
@ OlegFX
В общем в сухом остатке, я все же предлагаю... сконцентрироваться на задаче ТС и по возможности прокомментировать те вопросы, которые я привёл выше.
Честно говоря, я озадачен. Что означает фраза "прокомментировать вопросы"? Т.к. почти все эти вопросы, хоть и не прямо, адресованы ТС-у (почему он так? почему эдак? что за единицы измерения он использует? упоминание каких-то неконкретных, т.е. без ссылок, схем, которых здесь много и которые выкладывал не я и т.п.), то вы чего хотите, чтобы я их корректней переформулировал для того, чтобы ТС-у было понятней? Или предлагаете мне за него на них ответить? Или что?

А учитывая вот это:
Цитата:
Возвращаясь к вашей критике хотелось бы выделить один существенный момент: она основана на вашем субъективном мнении, которое не является... авторитетным для меня.
, я вдвойне озадачен.
« Последняя редакция: 28.07.2020 :: 12:04:18 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #78 - 27.07.2020 :: 11:50:40
Post Tools
@ OlegFX

Ох, как же это было ожидаемо Улыбка так бы сразу и сказали, что ответов на вопросы у меня нет, что появился я в этой ветке только лишь из-за неуёмного желания покритиковать чужую работу и предлагать что-то конструктивное и дельное в рамках поставленного Патроном вопроса я не собираюсь Улыбка ладно, раз вы только покритиковать, тогда вопросы Патрону.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #79 - 27.07.2020 :: 12:08:47
Post Tools
Ligeti писал(а) 27.07.2020 :: 11:50:40:
@ OlegFXОх, как же это было ожидаемо Улыбка так бы сразу и сказали, что ответов на вопросы у меня нет, что появился я в этой ветке только лишь из-за неуёмного желания покритиковать чужую работу

Зря вы так. Ладно, будем считать, что эти вопросы адресованы, в том числе и мне. Итак:

Цитата:
предположим что произойдёт чудо и ТС получит в теории схему, которая так мало шумит. Вопрос: чем он будет измерять шум, который будет, по идее, не выше минус 130 дБ?!
Вы и сами можете догадаться, как это измерять. Подсказка: ТС борется за 2 нВ/^Гц. А, например, куча микрофонных преампов, собранных на популярных 2SB737 или 2..3 параллельных 2N4403 шумят примерно 0,8 нВ/^Гц. Их шум достаточно достоверно наблюдали /мерили даже на старых саундбластерах. А если вспомнить преды для МС-картриджей, то там речь идёт вообще о 0,1... 0,4 нВ/^Гц. Мерили ведь, притом, легко. Подумайте, как это возможно.

Цитата:
Также я не могу понять почему автор рассматривает усилительный каскад сам по себе, как будто нет источника и нет потребителя.
Вы или мега-невнимательный, или совсем не в теме. Буквально на каждой схеме показана цепочка "генератор - конденсатор 2,7 нФ". Это и есть эквивалентное представление источника сигнала - пьезодатчика, то есть.
Про "потребителя". Не раз было написано, что прибор включается в мик-преамп с фантомным питанием. Любой, кто имел дело с мик-преампами, знает, что их входное сопротивление находится в диапазоне 2... 4 кОм или чуть шире (ну, если не рассматривать ламповый винтаж). Это и есть "потребитель".

Цитата:
На том форуме, на который он давал ссылку ему уже объяснили, что быстрее всего нет смысла рубиться за низкий шум схемы, ибо все утонет в шуме Джонсона выходного сопротивления источника, который, как оказалось, высокоомный.
Снова вы не в теме. Какой такой джонсоновский шум у пьезодатчика? Он же - чистая ёмкость, а реактивности не шумят, я об этом уже писал чуть ранее (Ответы #29...33). Т.е. вы и невнимательны впридачу. Шум будет определяться исключительно первым каскадом.

Продолжение следует.

« Последняя редакция: 27.07.2020 :: 16:18:53 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #80 - 27.07.2020 :: 12:42:35
Post Tools
Продолжение

Цитата:
Изначально я предполагал, что ТС ориентируется на некий промышленный образец, который обладает искомыми техническими характеристиками. Теперь я понимаю, что это не так и цифра 2 нВ на корень из Гц это просто цифра, взятая откуда-то из головы.
Не из головы, а из возможностей наличной элементной базы. Хорошие ПТ именно так и шумят - 1...2 нВ^Гц. Там ещё имеются нюансы, связанные с током шума, но это уже выходит за рамки ваших вопросов.

Цитата:
Также возникает вопрос, связанный с балансным входом: какой коэффициент подавления синфазного сигнала и как он зависит от частоты?
И опять вы не в теме. Зачем балансный вход, чтобы что? Какую такую синфазную помеху вы предлагаете давить? Вы разве не видели схем конденсатороных микрофонов? Никакого баланса: капсюль --> ПТ-повторитель (=преобразователь импеданса) --> далее всё, что угодно (буферы, трансы, выходные балансные /псевдобалансные каскады и т.п.). Заметьте, в части помехозащищённости, требования к электронике для микрофона намного жёстче таковых для гидрофона, т.к. ёмкость на полтора-два порядка меньше, а это означает, что вход схемы намного более восприимчив к наводкам. ЭМ обстановка в сто раз тяжелее (студия, концертные площадки - не сравнить с озером /морем). Тут я могу ошибаться, возможно, датчики гидрофонов подвергаются каким-то специфическим наводкам. Но т.к. ТС ни о чём таком не упоминал, то будем пока считать, что я рассуждаю в рамках реальной картины.

Цитата:
Плюс автор действительно подразумевает фантомное питание и балансную коммутацию. Я хз как рассмотренные выше схемы могут принимать балансный сигнал.
Не только вы хз, но и я тоже хз, т.к. рассматриваемые схемы должны не принимать, а отдавать балансный сигнал.

Продолжение следует.
« Последняя редакция: 27.07.2020 :: 14:19:34 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #81 - 27.07.2020 :: 14:40:29
Post Tools
@ OlegFX

Под словом "источник" я подразумеваю не только указанную на модели емкость, но и кусок проводника от правой обкладки конденсатора С3 до входного резистора усилителя. Лично у меня нет никакой информации относительно физической реализации такой схемы. Если вы проводите аналогию с конденсаторным микрофоном, то там расстояние от капсюля до входного каскада усилителя минимизировано по понятным причинам. Как будет физически выглядеть комбинация "датчик-приемник" в данном случае я понятия не имею, от того вопрос про источник и задаю. Мало того, ТС где-то выше спрашивал, дескать, а не оснастить ли мне каждый датчик своим приемником или же оставить искомый каскад только для суммирования сигналов от всех датчиков? Отсюда я делаю вывод, что вероятно Патрон может и оставит датчики как есть и собирается подводить сигналы "в чистом виде". Я тоже не знаю какие там специфические условия под водой могут быть, но как бы несколько метров кабеля, по которому передается 0,1 вольт... В общем если сигнал идет в чистом видя прямо с датчика, то вопрос по шуму Джонсона не актуален. Если ТС примет решение ставить буфер на каждый датчик, то вопрос может возникнуть, ибо в лучшем случае Rвых эмиттерного повторителя обратно пропорционально току коллектора, которого не так много.
Вопрос относительно выхода усилителя из той же оперы. Для работы на нагрузку 2-3 кОм Rвых в 200-300 Ом вполне себе, но что автор собирается качать? Мб там десятки метров кабеля с огромной распределенной емкостью? А хочется 20 кГц. Мне это неизвестно...
Насчет баланс/небаланс я и не знаю как будет впоследствии. Если усилитель с буфером ставится на каждый датчик, то наверное логично было бы передавать усиленный сигнал по протяженной балансной линии на приемник с балансным входом, чем бы он ни был. Если же сигнал от датчика пойдет как есть, то баланс на выходе сумматора-усилителя наверное уже не актуален будет. Опять же, мелькала информация о том, что питание искомой схемы будет осуществляться фантомно, то есть все же усилитель на каждом датчике? В общем я не могу понять где какой элемент находится во всей этой цепочке, поэтому вопросы и задаю.
ОФФ: насчет карты я правда не знаю как померить такой низкий уровень шума. Если не лень - прошу поделиться ссылкой или какой-то информацией.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #82 - 27.07.2020 :: 15:06:26
Post Tools
Ligeti писал(а) 27.07.2020 :: 14:40:29:
Лично у меня нет никакой информации относительно физической реализации такой схемы.
Так и у меня нет. Я же говорил, вопросы не совсем ко мне. Ну, будут мешать ТС-у наводки на кабель, сделает он "прикапсюльный" ус. каскад. А балансный вход больше шумит, не нужен он здесь.
И выход легко делается, там нет принципиальных трудностей. Это всё не основные проблемы, это решаемо. Главное - это получить минимальный шум, остальное приложится.

Цитата:
@ OlegFXОФФ: насчет карты я правда не знаю как померить такой низкий уровень шума. Если не лень - прошу поделиться ссылкой или какой-то информацией.
Вы почему-то оперируете входными уровнями. Но сигнал-то уже усилен в сабже раз в 10 - вот его и наблюдайте, т.е. просто включите этот пред в ЗК и меряйте. Главное, существенно превысить шум входа ЗК. Если для достижения этого Кус (10) мало, то включите сабж туда, куда и положено - в микрофонный преамп и меряйте шум уже на его выходе. Если хотите узнать шум на входе (приведённый ко входу), то просто поделите выходной шум на суммарный Кус. Точно так же поступают и со всей остальной упомянутой мною малошумящейя аппаратурой - просто наблюдается /меряется шум на её выходах.

Если серьёзно подходить к измерениям (именно к измерениям), то вот хорошая статья по шумам ОУ. В данном случае, вместо измеряемого ОУ можно включить сабж.
« Последняя редакция: 27.07.2020 :: 23:12:15 от OlegFX »  

R_R_S_S__OpAmps_NOISE.pdf ( 669 KB | Загрузки )
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #83 - 28.07.2020 :: 14:24:02
Post Tools
Ligeti писал(а) 27.07.2020 :: 14:40:29:
Если ТС примет решение ставить буфер на каждый датчик, то вопрос может возникнуть, ибо в лучшем случае Rвых эмиттерного повторителя обратно пропорционально току коллектора, которого не так много.
Как вы себе это представляете, можете схему нарисовать? Если лень рисовать, то можно объяснить и на словах.
« Последняя редакция: 28.07.2020 :: 14:26:20 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #84 - 29.07.2020 :: 04:25:11
Post Tools
@ OlegFX

Боюсь мое представление отличается от представления автора темы Улыбка но тем не менее. Тема все же называется сумматор, да и прошлые модели предполагали наличие нескольких датчиков, работающих на один усилитель. Мне кажется это не очень правильным и оптимальным, потому что модель не предполагала распределенной емкости кабеля от датчика до приёмника. При этом напряжение сигнала в модели в 0,1 В мне кажется каким-то оптимистичным, похожим скорее на пиковое значение амплитуды. Хз, могу и ошибаться. В общем в этой связи я думаю так:
1. Конструктивно датчики я бы выполнил в отдельных герметичных корпусах с батарейным или аккумуляторным питанием в 9 вольт. Если обычная крона отдаёт около 0,5 ампер в час, то даже обычной батарейки при токе потребления в 10 мА должно хватить на 2 суток непрерывной работы. С аккумулятором и того больше. Также, хоть оно тут и не обсуждалось, стоит вопрос о качестве источника питания, вернее его шумовых характеристиках. Поэтому я за батарейку Улыбка
2. В качестве базового варианта я бы выбрал каскад со следящей ПОС. Если сигнал и правда в среднем около 0,1 В, то можно отделаться тупо эмиттерным повторителем со следящей связью, по образу схемы из Хорвица и Хилла на стр. 106. Можно также использовать малошумящий ОУ.
3. Если мое предположение верно относительно амплитуды сигнала, и она в среднем сильно меньше 0,1 В, то в таком случае перед передачей сигнала его надо бы усилить. В частности по этой ссылке я нашёл пример малошумящей и проверенной схемы  https://sound-au.com/project202.htm
Вот как-то так, если я правильно понял вопрос.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #85 - 29.07.2020 :: 12:06:06
Post Tools
Никаких кабелей между сенсорами и преампом нет - всё находится в едином корпусе. Длинный кабель - между "микрофоном" и микрофонным входом микшера или рекордера.
100 мв вх. сигнала выбрана из соображений, чтобы не возникало сильной интерференции между отдельными преампами при очень сильных сигналах. хотя реальные сигналы в большинстве случаев вряд ли будут превышать 10 мВ и THD следует оценивать при таких сигналах. Если при 100 мв THD не будет превышать 1%, то можно и закрыть на это глаза - при 100 мв будет уже перегружаться микрофонный вход рекордера.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #86 - 29.07.2020 :: 12:06:14
Post Tools
Ligeti, я спрашивал только про эм. повторитель.

Ligeti писал(а) 29.07.2020 :: 04:25:11:
В качестве базового варианта я бы выбрал каскад со следящей ПОС. Если сигнал и правда в среднем около 0,1 В, то можно отделаться тупо эмиттерным повторителем со следящей связью, по образу схемы из Хорвица и Хилла на стр. 106. Можно также использовать малошумящий ОУ.
Эм. повторитель для работы с датчиком в несколько нФ? Посмотрите в симуляторе шум такой связки - ужаснётесь; это же надо, такое предложить! Мои сожаления, но вы не просто не в теме, а абсолютно не в теме Low Noise. Если бы вы просто спрашивали, то это было бы нормально, но вы же советы раздаёте...
« Последняя редакция: 29.07.2020 :: 18:19:27 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
Ligeti
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 891
Зарегистрирован: 02.01.2008
Re: Сумматор
Ответ #87 - 29.07.2020 :: 12:13:26
Post Tools
@ OlegFX

Встречные предложения от вас-таки будут?
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #88 - 29.07.2020 :: 12:57:17
Post Tools
Ligeti писал(а) 29.07.2020 :: 12:13:26:
@ OlegFX

Встречные предложения от вас-таки будут?

Будут.
Вам - учить матчасть и паять/мерить. Опционально, спрашивать-спрашивать-спрашивать на форумах. Лучший спец в русскоязычном сегменте - Сергей Агеев ака sia_2, он обитает на Веге. Кстати, в ж. "Радио" напечатана его великолепная статья про УВ для магнитофона - это просто компактная энциклопедия разработчика Low Noise, маст хэв в квадрате!  Плюс, осваивайте симулятор. Для анализа /оптимизации шумовых параметров, имхо, МК намного удобней, чем ЛТспайс. Да и вообще, он просто удобней. Кстати, уже бесплатный.

ТС-у - например, оптимизировать правильную, потенциально очень малошумящую схему new_man-a (ПТ+ОУ). ПТ - LSK170, ток стока задать 1...2 мА. Его эквивалентное шумовое R около 60 Ом. Максимально снизить сопротивление резисторов ООС - "нижнее" R_ООС должно быть раза в три меньше этого значения. Модели LSK170 судя по всему, у вас кривые. Вот более реальная модель (модель для МК, но её можно подкорректировать для ЛТспайса):
.MODEL LSK170B NJF (BETA=0.0350699 CGD=4.36E-11 CGS=4.36E-11 FC=0.5
+ IS=2.76212E-14 KF=0.01f LAMBDA=4.951E-3 PB=1.2 RD=7.82168 RS=6.9525888
+ VTO=-0.5375582)
ОУ применить умеренно шумящий малопотребляющий, например, MC33178 или какой-нибудь современный.

Я делал почти такую же схему на оригинальном 2SK170GR, шумела значительно меньше 2 нВ/^Гц. Также, хороши 2SK117, 163, 184, 209, старые BF862. Поэтому, если у вас (совокупные "вы") не получится, я доработаю /адаптирую свою схему под этот датчик и выложу её. Но это не прямо сейчас, мб через неделю-другую. Но, я почти уверен, что new_man наверняка сумеет сам доработать свою схему в этом направлении.

У меня одно единственное сомнение: насколько датчик - это чистая ёмкость. Дело в том, что реактивности-то не шумят, но зато шумят всякие их неидеальности - тангенс угла потерь, ESR... что там ещё. Поэтому, возможно вся эта борьба за оч. малые шумы преампа просто не имеет особого смысла.
« Последняя редакция: 31.07.2020 :: 11:18:17 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #89 - 29.07.2020 :: 13:53:58
Post Tools
Я не настолько про, чтобы разрабатывать смодели самому - пользую те, что либо от производителя, либо дал Bordodinov на Kasus.ru
В частности на LSK170 модель взята с офсайта NXP.
Как уже писал, что больше всего убивает - сравнение разных полевиков в одной и той-же схеме, с соответствующей коррекцией режима ессно, - ничего общего в части сравнения шумов по их даташит и моделям. Как правило в даташитах приводят шумы при разных условиях - сопротивление источника , частоты и т.д. В частности для таких источников. как мы рассматриваем в данном случае, данных просто нет и приходится сравнивать арбуз и свиной хрящик. Для меня всё решает макетирование на живых прибора и сравнение с "эталонным". Мерять объектиные значения шумов дело кропотливое и очень ненадёжное : при таких уровнях всё окружающее пространство против тебя - все компы. телефоны и прочая дигитальная шушера производит такие помехи. что то, что мерял "объективно" вчера имеет ничего общего с сегодня или завтра. Вот поэтому я и использую метод "эталона" : ТОЛЬКО ОДНОВРЕМЕННО две совершенно одинаковые коробочки, включенные в один рекордер и постоянно меняю местами в каналах.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #90 - 29.07.2020 :: 15:12:32
Post Tools
patron писал(а) 29.07.2020 :: 13:53:58:
В частности на LSK170 модель взята с офсайта NXP.
Вообще-то, его делает не NXP. На всякий случай я там поискал - ноль. Вы можете выложить эту модель? А то и на Linear System я не могу её скачать - not found.

Цитата:
Для меня всё решает макетирование на живых прибора и сравнение с "эталонным".... Вот поэтому я и использую метод "эталона" : ТОЛЬКО ОДНОВРЕМЕННО две совершенно одинаковые коробочки, включенные в один рекордер и постоянно меняю местами в каналах.
Полностью согласен, сам так делаю. Прослушивание, тем более сравнительное - это именно последняя инстанция. Это, также, и ответ нашему советчику:

Ligeti писал(а) 24.07.2020 :: 14:52:05:
И я вообще молчу о том, что оценку изменения уровня шумов вы производили на слух(!), в рамках проектирования очень малошумящего устройства, когда вам и минус 120 дБ не комильфо. А я все стеснялся спросить чем мерить будете уровни ниже 120 дБ, мало ли Audio Precision имеется...
Ну, а про -120 уже написал, что это такое на самом деле.
« Последняя редакция: 29.07.2020 :: 18:40:09 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #91 - 30.07.2020 :: 05:10:17
Post Tools
Про схему на #47...
Если доводить ее, обязательно ввести коррекцию - конденсатор 220-1000 пФ с выхода ОУ на его инв. вход. Без него полюс на мегагерцах.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #92 - 30.07.2020 :: 08:48:50
Post Tools
OlegFX    Цитата:
Вообще-то, его делает не NXP.


Да, это описка. Этот транзистор выпускают по кр. мере 2 фирмы - Linear System и Toshiba. Причём первая выпускает под тремя буквами - A, B, C, По шумам они разные. Toshiba их discontinued.
Оба ПДФ-а приколол.
« Последняя редакция: 30.07.2020 :: 08:50:07 от patron »  

LSK170_Rev_A17_dated_2017_08_28.pdf ( 1128 KB | Загрузки )
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #93 - 30.07.2020 :: 11:23:39
Post Tools
patron писал(а) 30.07.2020 :: 08:48:50:
Этот транзистор выпускают по кр. мере 2 фирмы - Linear System и Toshiba. Причём первая выпускает под тремя буквами - A, B, C, По шумам они разные. Toshiba их discontinued.
Оба ПДФ-а приколол.
Я писал, что хотел бы увидеть модель, а не даташит - этого-то добра (различных ревизий) у меня вагон. Можете просто скопировать текст модели из своего ЛТспайса.

  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #94 - 30.07.2020 :: 12:43:13
Post Tools
В данный момент у меня нет при себе либы Бордодинова, могу только скопипейстить модель 170А из его поста на Казус.ру пару месяцев назад :

"..Вот улучшенные модели:
.MODEL LSK170A NJF BETA=0.0378643 VTO=-0.4025156 LAMBDA=4.783719m IS=3.55773E-14 N=1 RD=10.6565 RS=6.8790487 CGD=3.99E-11 CGS=4.06518E-11 PB=0.981382 MJ=0.794653 FC=0.5 KF=5e-18 AF=1   ..."

Он постоянно работает над улучшением моделей и насколько актуальна данная я не могу сказать. Чтобы не играть в испорченный телефон могу предложить скачать либу и оттуда вытащить его последнюю версию для 170А :
https://yadi.sk/d/6nSSUmZiT9oCoQ
На дату можно не обращать внимания - он её просто не меняет уже давно. Последние изменения в либе он делал только пару дней назад.

Ну и опять таки, чтобы не играть в испорченный телефон могу предложить посмотреть его посты по модели для 170 :
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=12745&page=89
« Последняя редакция: 30.07.2020 :: 14:32:22 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #95 - 31.07.2020 :: 05:21:56
Post Tools
Вот модель 170А прямо с сайта LS :
.model LSK170A NJF (Beta=37.86m Betatce=.5 Rd=11 Rs=7 Lambda=4.78m Vto=-
0.40 Vtotc=-2.5m Is=35.58f N=1 Cgd=39.9p MJ=0.79 Pb=0.98 Fc-0.5 Cgs=40.7p
Kf=0 Af=1 Mfg=Linear_Systems)
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #96 - 31.07.2020 :: 10:59:54
Post Tools
Спасибо! Если подставить вашу модель в простейшую схему на одиночном ПТ, то результаты близки к правде - при токе 0,5 мА шум 1,2 нВ/^Гц, 2 мА - 0,9 нВ/^Гц. Всё что хуже - результат неудачной топологии, применения высокоомных R и т.п.
В модели от LS ошибка, вместо Fc-0.5 следует подставить Fc=0.5. Также, для упрощения, фликкер-шум у них = 0 (в отличие от модели  Бордодинова). Но это в вашей ситуации ни на что не влияет, т.к. на ИНЧ-НЧ шум, в основном, определяется ГОм-ником (его ток шума х ёмкостное R сенсора).
« Последняя редакция: 31.07.2020 :: 11:16:01 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #97 - 31.07.2020 :: 13:20:41
Post Tools
Переписывать одно и тоже на разных форумах дело неблагодарное, поэтому процитирую сам себя :
"..дело не в одной или двух моделях ПТ, а в том, что транзисторы, дефинированные, как low noise или даже как super low noise в конкретно моём случае оказываются шумнее, чем некоторые другие, на которые шумы либо вообще не записаны, либо по даташит они гораздо хуже, чем у этих super low noise.
Я проверил LSK170A вживую уже в двух, совершенно разных схемах (разумеется в моём применении) и в обоих случаях он оказался шумнее, чем некоторые весьма средненькие по даташит приборы.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #98 - 31.07.2020 :: 13:37:14
Post Tools
Пробовали вместо сенсора включить хороший конденсатор - полистирол, фторопласт, полипропилен? Шум такой же? Если ещё не делали, обязательно попробуйте, результаты сравнительных прослушиваний будут ответом на вопросы про "идеальность" сенсора, а также, на некоторые другие.
А про "хужесть" 170-го, то, к сожалению, производитель не приводит данные про ток шума, а без этого симуляторные результаты могут сильно не соответствовать действительности. Т.е. сам симулятор "не виноват". Вообще-то, 170-е очень мало шумят при работе с умеренно низкоомными источниками сигнала - сотни Ом... десятки кОм примерно.
Из доставаемых могу посоветовать 2SK208 (2SK30, 118), они очень хорошо работают с ёмкостными датчиками. Но 2 нВ/^Гц вы с ними не получите.
« Последняя редакция: 31.07.2020 :: 13:54:40 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #99 - 31.07.2020 :: 14:03:54
Post Tools
Гордость меня прямо переполняет - мне уже неоднократно пишут "Ваша модель"  Улыбка хотя я везде честно пишу - чья это модель и откуда я её взял.
Я только начинающий симулянт и могу использовать только готовые модели.
Если есть желание потягаться в создании или перепахивании моделей, то лучше обратиться к людям своего уровня. Линки я давал.
gtlab по симуляции непрофильный.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #100 - 31.07.2020 :: 14:29:17
Post Tools
"Ваша модель" - модель, предоставленная мне вами. Я думал, это и так понятно. Тем более, в обоих случаях вы указали источники - LS и товарищ с Казуса. Ну, право слово...
Лучше сосредоточьтесь на электронике. Например, ответьте на вопрос про конденсатор вместо датчика. Или попробуйте перевести схему ПТ+ОУ на более низкоомные резисторы ООС. Начните с пары 330 /33 Ом. Повторю, схема хорошая.
« Последняя редакция: 31.07.2020 :: 14:32:50 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #101 - 01.08.2020 :: 07:41:39
Post Tools
Цитата:
ответьте на вопрос про конденсатор вместо датчика

вопроса не понял. Может "..про конденсатор в качестве датчика.."?
Цитата:
У меня одно единственное сомнение: насколько датчик - это чистая ёмкость.

Думаю, что да. Собственной индуктивностью можно пренебречь - она максимум десятки нГ. Керамика очень высококачественная, ESR на память не скажу, но очень хороший.
Что касается собственных шумов сенсора, могу только сказать, что перепробовал его со многими преампами и пока тенденция однозначная : чем меньше шумит преамп, тем тем лучше общий c/ш. Если бы шумы определялись сенсором, то какой преамп ни возьми, с/ш был бы тот-же.

Схема из поста 47 интересная, дойдут руки - посимлю.
Правда у применённого там 2N5484 отсечка - "как ворота в Кремле" : от -0.3 до -3. 

Когда-то набрёл на схему преампа, кажется Берингер - схема старая, но  наворочаная :
« Последняя редакция: 01.08.2020 :: 07:57:04 от patron »  

preamp_Beringer.jpg ( 133 KB | Загрузки )
preamp_Beringer.jpg
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #102 - 01.08.2020 :: 09:50:14
Post Tools
Схема не Behringer, а Beyerdynamic.

patron писал(а) 01.08.2020 :: 07:41:39:
Цитата:
ответьте на вопрос про конденсатор вместо датчика
вопроса не понял. Может "..про конденсатор в качестве датчика.."?

Я же, вроде, доходчиво объяснил. Ответ #98: Цитата:
Пробовали вместо сенсора включить хороший конденсатор - полистирол, фторопласт, полипропилен? Шум такой же? Если ещё не делали, обязательно попробуйте, результаты сравнительных прослушиваний будут ответом на вопросы про "идеальность" сенсора, а также, на некоторые другие.
Вот, в виде картинки:

« Последняя редакция: 01.08.2020 :: 12:02:22 от OlegFX »  

Piezo_Noise.png ( 2 KB | Загрузки )
Piezo_Noise.png
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #103 - 01.08.2020 :: 12:41:13
Post Tools
Именно так я всегда и тестирую схемы - вместо датчика его эквивалент на землю, конечно высококачественный и конечно сравнивал.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #104 - 01.08.2020 :: 13:37:35
Post Tools
patron писал(а) 01.08.2020 :: 12:41:13:
Именно так я всегда и тестирую схемы - вместо датчика его эквивалент на землю, конечно высококачественный и конечно сравнивал.
Так, а что непонятного было в моём посте, без картинки никак? Ну, и каковы результаты, по шумам пьезо=конденсатору?
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #105 - 01.08.2020 :: 13:55:15
Post Tools
Одинаково

Ну вот посимил схему из поста 47. Немного пришлось подогнать номиналы под 170-й.
« Последняя редакция: 01.08.2020 :: 14:46:44 от patron »  

1T+OP_NM.jpg ( 136 KB | Загрузки )
1T+OP_NM.jpg
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #106 - 01.08.2020 :: 19:50:36
Post Tools
Грубая ошибка: R2 - это "бесплатный" источник шума 40 нВ/^Гц, удалите его. Зачем вы его поставили? он там вообще ни для чего не нужен.

На будущее, последовательные со входами (относительно) высокоомные резисторы - это источники неустранимого шума, их надо всячески избегать.

Как пересимулируете, выкладывайте результаты. ОУ лучше выбрать менее шумящий, например NE5534. А то, хоть 1022 и стоит во втором каскаде, но он всё равно ухудшает шумовые параметры, т.к. сам изрядно шумит - 15 нВ/^Гц.
« Последняя редакция: 01.08.2020 :: 21:42:31 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #107 - 02.08.2020 :: 04:28:04
Post Tools
Изменено:
последовательные со входами (относительно) высокоомные резисторы - это источники неустранимого шума, их надо всячески избегать

- это мне хорошо известно, но в данном случае резистор R2 на общий шум  ни на копейку не повлиял. Он остался от другой схемы из которой рисовал эту - просто просмотрел - ессно удалю.
« Последняя редакция: 02.08.2020 :: 05:21:30 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #108 - 02.08.2020 :: 05:21:23
Post Tools
patron, что-то не так у вас с режимами.
Напряжения на входах ОУ не равны, напряжение  выхода его слишком низко.
Вообще питание 6В слишком мало.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #109 - 02.08.2020 :: 05:23:47
Post Tools
Я ведь симлю схему 1:1 из поста 47 ...   Все номиналы оттуда, за исключением R10, который подобрал по симметричности входа в искажения по выходу.
Кстати - поднимал питание до 10 В, но что-то с малошумящими ОУ симулятор виснет - пробовал несколько : OPA209, OPA211, OPA 1611 - виснет. У меня эти ОУ в живых платах очень даже хорошо себя чувствуют при однополярном питании 6 В и даже немного ниже.
« Последняя редакция: 02.08.2020 :: 05:30:32 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #110 - 02.08.2020 :: 05:39:05
Post Tools
В #91 я писал про коррекцию. Без этого конденсатора виртуальная схема может виртуально возбудиться. При этом спайс виснет.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #111 - 02.08.2020 :: 06:10:44
Post Tools
Я уже ввёл этот конденсатор :  с 1022 - не виснет, с другими выше названными ОУ всё равно виснет.
При питании 10В с 1022 шумы, по непонятным мне причинам стали ниже.
Что заметил - при неизменных номиналах после нескольких замен ОУ и возвращении на предыдущие результаты симуляции меняются. Разумеется файлы raw, log и т.д после каждой симуляции стирал.
В общем - неисповедимы пути твои, симуляция
« Последняя редакция: 02.08.2020 :: 06:31:01 от patron »  

1T+OP_NM_2.jpg ( 120 KB | Загрузки )
1T+OP_NM_2.jpg
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #112 - 02.08.2020 :: 07:13:02
Post Tools
Сейчас дали исправленную модель OPA209 -  симуляция пошла.
По шумам результаты 1:1 как и с 5484 - 3nV/100hz, хотя у 209-го по даташит - 2.2 нВ

Хотел попробовать посимить эту схему и с другими транзисторами, но с ПТ с отсечкой порядка 0.8 В что-то не получилось : пробовал варьировать резисторы делителя в затворе и в стоке ПТ - не получилось. Что нужно сделать, чтоб работало и с ПТ с большой отсечкой ?
« Последняя редакция: 02.08.2020 :: 07:17:46 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #113 - 02.08.2020 :: 07:32:35
Post Tools
О !  - с новой моделью 209-го симуляция и с BF860 получилась, но как в других схемах результат раза в три хуже, чем с BF861A, что совершенно не совпадает с реальным макетированием. Но это уже очевидно проблема моделей ПТ.
« Последняя редакция: 11.08.2020 :: 12:32:10 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #114 - 02.08.2020 :: 11:40:22
Post Tools
patron писал(а) 02.08.2020 :: 04:28:04:
но в данном случае резистор R2 на общий шум  ни на копейку не повлиял.

Микро-Кап12, симуляция с /без этого резистра. Разница громадная, как и должно быть. Приведённое ко входу напряж. этого "лишнего" шума = (ср.квадр.сумма Шум ОУ + шум 100 кОм )/ Кус_первого_каскада. В данном случае, симулятор не врёт.
В такой схеме, с таким ПТ, с такой обвязкой, в таком режиме  1,2 нВ/^ Гц @ 1 кГц - это очень похоже на правду, так что, разбирайтесь с вашим ЛТспайсом.

Кому интересны тонкости. В данном случае, шум ОУ складывается из его напр. шума и его же тока шума, умноженном на эти 100 кОм. Т.к. ПТ-ОУ имеют мизерный ток шума, то с ними токовая добавка = 0, поэтому разница с /без 100 кОм с вашим LT1022 (ПТ-ОУ) будет немного меньше. Зато, ПТ-ОУ больше шумят, плюс к этому, резистор 100 кОм не нужен, поэтому, в этом месте лучше применить БТ-ОУ с небольшим (не рекордным) шумом. Идеальный вариант - OPA1662/64 (1,5 мА, 3.3 nV/√Hz), но они бывают только сдвоенные /счетверённые.
« Последняя редакция: 02.08.2020 :: 12:30:11 от OlegFX »  

100k_Noise_sch.png ( 6 KB | Загрузки )
100k_Noise_sch.png
100k_Noise.png ( 11 KB | Загрузки )
100k_Noise.png
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #115 - 02.08.2020 :: 14:10:12
Post Tools
Цитата:
...разбирайтесь с вашим ЛТспайсом.

Увы, лтспайс  не айс. И скудность библиотек тут, и некие закидоны в процессе работы, ну и прочее...
Если бы сейчас, с учетом угробленного времени, встал вопрос "что осваивать" - я бы на лтспайс не поставил. И другим не советую. Ну а мне уже поздно, новое в чердак просто не лезет.
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #116 - 02.08.2020 :: 14:35:28
Post Tools
OlegFX  У вас большой опыт симуляции, а у меня хороший опыт в макетировании. Для меня симуляция - это в первую очередь проверка основных параметров : АЧХ, линейность, перегрузочная способность и т.д.
С шумами в LTSpice всё ни шибко достоверно. Так что, как я уже писал, - конечный результат определяет проверка на живых приборах.

Нет смысла дискутировать - какое влияние оказывают эти 100 кОм, т.к. это была просто ошибка при перерисовывании схемы. Этот резистор не имеет смысла и я бы его и сам не поставил - просто просмотрел удалить.
Гораздо важнее разобраться с достоверностью моделей ПТ. Есть "всеядные" схемы, которые весьма толерантны к значению напряжения отсечки ПТ - вот в них я и сравниваю шумы разных моделей ПТ. В общем-то очень малошумящих ПТ не так уж и много и не так уж и сложно просто методом замены одного типа на другой в живой плате "всеядного" преампа сравнить их. На не 100%-ю оптимальность для каждого типа можно даже закрыть глаза - разница будет не радикальная. Сравнение-же в симуляторе даёт результаты, радикально отличающиеся от сравнения вживую.
Если несложно - приведите на одном графике результаты сравнения нескольких, наиболее ходовых ПТ :  LSK170, J201 (или J202), BF861A, BF862, 2SK879.  По крайней мере эти у меня есть живьём и я смогу их сравнить на макете. С точностью 0.5 - 1 дБ не гарантирую (да это и не нужно), а вот разницу в 1.5 - 2 дБ  - отличаю уверенно.

Вот одна из схем, весьма толерантных к типу ПТ. Только вх. конденсатор С3 лучше удалить - LTSpice не любит последовательных ни кандюков ни резисторов.

« Последняя редакция: 03.08.2020 :: 14:00:40 от patron »  

noise_2SK30.jpg ( 128 KB | Загрузки )
noise_2SK30.jpg
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #117 - 03.08.2020 :: 14:08:14
Post Tools
new_man  - что нужно изменить в предложенной схеме пост 47, чтобы варьировать ток ПТ от 0.5 до 1.5 мА ? Крутил и смещение и резисторы в истоке и стоке - ничего путнего не получилось.
Кроме того она не желает сотрудничать с ПТ у которых отсечка порядка 0.5 В и выше ?  Например с 880-м тразистором мне её вообще не удалось запустить - получается "утишитель" вместо усилителя Улыбка
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #118 - 03.08.2020 :: 14:18:54
Post Tools
patron писал(а) 02.08.2020 :: 14:35:28:
Нет смысла дискутировать - какое влияние оказывают эти 100 кОм, т.к. это была просто ошибка при перерисовывании схемы.
Как будто бы это я начал дискуссию. Вы написали, что этот R совершенно не влияет на шумовые пераметры, я показал что это ошибочное мнение. Видимо, вам не понравился этот ответ и, в результате - "нет смысла дискутировать". Ну, не начинали бы.

Цитата:
Если несложно - приведите на одном графике результаты сравнения нескольких, наиболее ходовых ПТ :  LSK170, J201 (или J202), BF861A, BF862, 2SK879. 
Не то, что бы сложно, но мне это неинтересно, поэтому, жаль тратить своё время. Это же придётся рихтовать модели до какого-то соответствия даташитным параметрам, т.к. встроенные в МК поголовно врут.

Вы и сами можете это сделать. "Соберите" в симуляторе простейшую схему с ОИ. Исток заземлён. К затвору подключен источник смещения 0... - U_отсечки, В. Стоковым R устанавливайте один и тот же потенциал, например 1/2 Vcc. На входе - эквивалент сенсора. Меняя смещение и подстраивая R_с (1/2 Vcc), наблюдайте шум. Такая схема хороша тем, что не имеет источников "дополнительного" шума, т.е. её шум определяется исключительно транзистором (ну, помимо R_утечки). Само собой разумеется, необходимо принимать в рассчёт приведённое ко входу напряж. шума, т.к. с различными ПТ и/или режимами Кус всякий раз будет другим.
Естественно, искажения велики, но в данном случае это совершенно фиолетово. Ну, а дальше, выбрав самый лучший ПТ и его режим, сочиняйте схему с ООС, обеспечивающую требования по искажениям.
При этом полагается, что модели ПТ достоверны. Если это не так, то всё это - мышиная возня. Ну, или проверка моделей на вшивость, вы же проверяли эти ПТ в макете и знаете, как они шумят на самом деле. С помощью этой простейшей схемы вы и сами сможете прекрасно разобраться, врут ли модели. Мне-то какой интерес всем этим заниматься?

Цитата:
OlegFX  У вас большой опыт симуляции, а у меня хороший опыт в макетировании.
Как это ни странно, но свои малошумящие схемы я не симулирую на предмет шумов, только АЧХ, учтойчивость, искажения, режимы и т.п. Шумовые параметры обеспечиваются надлежащим выбором транзистора, правильным его режимом, применением типовых схем, не вносящих доп. шум (как, например, схема new_man). Всё это хорошо описано в соответствующей литературе, так что, симуляция шумовых параметров для меня излишняя, разве что, покрутить /посмотреть "для общего развития".

ПС. Бонус - справочник по техпроцессам ПТ американских (2Nxxx) и европейских (BFxxx) производителей с исчерпывающими данными, в том числе, и в части шумов. Кстати, во многих даташитах этих данных о шумовых свойствах нет. Можете показать своему приятелю с Казуса, по этим графикам можно рихтовать модели ПТ.
Забавно, справочник 1977 г. Это говорит о том, что практически все ПТ уже были придуманы тогда или раньше.
https://app.box.com/s/a0lmouisqw7nz8tzgmv2as6clievnfo3
« Последняя редакция: 06.08.2020 :: 17:19:29 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #119 - 04.08.2020 :: 05:52:04
Post Tools
Цитата:
Вы написали, что этот R совершенно не влияет на шумовые пераметры, я показал что это ошибочное мнение. Видимо, вам не понравился этот ответ и, в результате - "нет смысла дискутировать".

Как я указал - это были не мои умозаключения, а результаты LTSpice. Он показал разницу со 100 кОм и без них соответственно :
на 100 Hz :  3,2 nV  и  3 nV
на 1 kHz :  1,8 nV  и  1,6 nV
А может оба симулятора не врут - я использовал опер 1022, а он не шибко малошумящий - может поэтому у меня получилась такая маленькая разница.

« Последняя редакция: 05.08.2020 :: 07:06:56 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #120 - 05.08.2020 :: 07:37:01
Post Tools
Было свободное время - всё-таки разобрался с этим феноменом со 100кОм и без : я взял схему, предложенную new_man и как-то в голову не пришло посмотреть даташит на LT1022 - оказалось, что у него аж 14 нВ на 1 кГц ! И он вообще не дефинируется, как малошумящий. Вот отсюда и слабое влияние этих 100 кОм - шумы самого опера превалируют. Проверил с OPA209 - результаты близки к Вашим. Так что LTSpice частично реабилитирован  Класс
Правда 1022 вообще отказался работать при 6 В питания. В даташит у него прямо не указано минимальное питание, но косвенно вроде +/- 12 В. Стандартное +/- 15 В.
Так что неудивительно - этот опер вообще не из той оперы.

Но вернёмся к нашим баранам : сумматор.
Не очень себе представляю - как на базе этой схемы создать сумматор  Озадачен
« Последняя редакция: 05.08.2020 :: 07:41:41 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #121 - 05.08.2020 :: 07:49:02
Post Tools
Вообще-то схема предлагалась просто как пример схемотехники. Там и ПТ не те, и ОУ взят первый попавшийся.
К баранам: зачем вообще нужен сумматор, если входная цепь шумит 2,5 нВ на 100 Гц, то есть заданного вами же значения в 2 нВ суммарного не получить ни с чем и никогда?
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #122 - 05.08.2020 :: 10:58:38
Post Tools
Когда с/ш вх. каскада доведён почти до теоретического предела, то дальнейшее улучшение с/ш всей системы можно улучшить применив несколько сенсоров, каждый со своим преампом и дальнейшим суммированием - шумы отдельных преампов некореллированы со всеми вытекающими : сигналы от 4-х сенсоров сложатся и дадут в сумме 12 дБ, а вот шумы возрастут только на 6 дБ.  А 6 дБ улучшения с/ш - это уже оооочень заметно на слух.
« Последняя редакция: 05.08.2020 :: 10:59:17 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #123 - 05.08.2020 :: 16:49:14
Post Tools
patron писал(а) 05.08.2020 :: 07:37:01:
как-то в голову не пришло посмотреть даташит на LT1022 - оказалось, что у него аж 14 нВ на 1 кГц !
Вот так, нежданно-негаданно вдруг оказалось! (см. Ответ #106, последнее предложение).
« Последняя редакция: 05.08.2020 :: 17:32:05 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #124 - 05.08.2020 :: 17:39:53
Post Tools
О тех же баранах по второму разу.
Удвоение номинала входного резистора дает тот-же эффект, что и удвоение каналов. А уж проще-то насколько...

Ну допустим, имеем N каналов... а питать от чего? Один источник 48 В с трудом потянет один канал, и то, если эти 48 В честные, а не -10-20%.
  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #125 - 05.08.2020 :: 22:00:43
Post Tools
new_man писал(а) 05.08.2020 :: 17:39:53:
Ну допустим, имеем N каналов... а питать от чего? Один источник 48 В с трудом потянет один канал, и то, если эти 48 В честные, а не -10-20%.
Кстати, я давно хотел задать ТС-у вопрос: зачем привязываться к фантому? Проект сложный, особенно если предполагается n-сенсоров, зачем извращаться, пытаясь втиснуться в узкие рамки, диктуемые фантомом? Всё равно, с собой таскать сенсоры-кабели, микшер, рекордер, наушники... Ну, один блочок с аккумуляторами не сильно ухудшит массо-габаритные показатели всего комплекса.

« Последняя редакция: 06.08.2020 :: 17:34:44 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #126 - 06.08.2020 :: 10:43:14
Post Tools
На остальные вопросы отвечу позже, ну а пока результаты экспериментов на живых макетах.
У меня в макетах стоят вх. конденсаторы 1 нФ. Теоретически это очень мало при собств. ёмкости сенсора 2,7 нФ. Меня убеждали, что замена вх. конденсатора на 100 нФ даст значительное улучшение с/ш. Я пробовал симить вх. цепь в "чистом" виде без привлечения модели ПТ - действительно сим показывает значительное улучшение (на память сейчас не помню, но помню, что в разы, а не %)
В реальном преде, использующем одну из наиболее малошумящих схем, увеличение вх. конденсатора с 1 нФ до 0.33 мкФ (WIMA) не дало уменьшения шумов на выходе преда ни на копейку. На слух ессно.

Втрой эксперимент - с увеличением резистора утечки с 1 ГОм до 3 ГОм. Думаю, что увеличение втрое должно быть уже заметно на слух.
Реально - ни на копейку.

Очевидно, что шумы определяют не эти компоненты, а сам пред. С чем это всё связано - надо обдумать. Тип вх. транзисторов отобран из многих, режим по току близок к оптимальному. Создать схему вх. преда более малошумящую, мне пока не удалось. Перепробовал несколько схем, предложенных и здесь и на других форумах - и повторители и с усилением : каскодную и с ОУ.
« Последняя редакция: 06.08.2020 :: 10:45:00 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #127 - 06.08.2020 :: 14:50:34
Post Tools
patron писал(а) 06.08.2020 :: 10:43:14:
У меня в макетах стоят вх. конденсаторы 1 нФ.
Зачем они нужны, если сенсор сам по себе и есть ёмкость? На нём же нет постоянки, там нечего развязывать. Это в схеме микр. преампа, которую вы здесь выложили, конденсатор необходим, т.к. он отделяет вход от поляризующего напряжения. Но здесь-то зачем вы его поставили?
« Последняя редакция: 06.08.2020 :: 14:51:55 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #128 - 06.08.2020 :: 15:47:36
Post Tools
В реальной схеме на входе стоят защитные диоды. Они нужны, если понимать - как работает пьезокерамика.
  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #129 - 06.08.2020 :: 16:38:18
Post Tools
@ patron, расскажите, пожалуйста, подробно, как и чем вы меряете шумовые параметры "живьем".

  
Наверх
 
IP записан
 
OlegFX
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 5097
Местоположение: Киев
Зарегистрирован: 12.08.2008
Re: Сумматор
Ответ #130 - 06.08.2020 :: 17:25:44
Post Tools
Цитата:
Они {диоды} нужны, если понимать - как работает пьезокерамика.
Из принципа работы пьезокерамики совсем не следует, что диоды обязательны. Много лет занимаюсь пьезодатчиками+электроникой для гитар, никогда там не встречал никаких диодов. То же самое и про пьезосъёмники для винила - никаких диодов отродясь там не было. А про специфику ваших сенсоров я действительно не в курсе, не раз упоминал об этом. Но было бы в ваших же интересах сразу всё объяснить, что да как. Или нет?
Кстати, если диоды "не того" типа и не так, как положено включены, то они могут являться источником значительного шума.

patron писал(а) 06.08.2020 :: 15:47:36:
В реальной схеме на входе стоят защитные диоды.
А мы должны были догадаться сами? А вам самому нарисовать эти диоды, не? Вот, не зря вас Штирлицем обозвали. Только тот для пользы дела шифровался, а вы - во вред себе. Шифруетесь максимально плотно, например, еле выдрал из вас клещами ответ, что шум с пьезо = с конденсатором. Потребовалось 4(!!) моих поста (##98, 100, 102, 104) с картинкой впридачу для того, чтобы получить этот простейший ответ. Такое впечатление, что вы нам делаете великое одолжение, отвечая на наши вопросы. ОК, воля ваша выбирать любой, в том числе и такой непродуктивный стиль общения; ну, а я, в свою очередь, переключаюсь в режим "сторонний наблюдатель".
« Последняя редакция: 07.08.2020 :: 01:39:43 от OlegFX »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #131 - 07.08.2020 :: 05:27:59
Post Tools
new_man писал(а) 06.08.2020 :: 16:38:18:
@ patron, расскажите, пожалуйста, подробно, как и чем вы меряете шумовые параметры "живьем".


Есть две алюминиевые коробочки со съёмной верхней крышкой, по краям - вх. и вых. разъёмы. Внутри одной находится референсный преамп, в другой - сравниваемый. Выходы обеих коробочек подключаются кабелями ко входам например 788-го рекордера Sound Devices. Параллельно входам у каждого преампа на землю стоят плёночные кандюки по 2,7 нФ - эквивалент сенсора.
Сначала подаю на вход каждого преампа тестовый сигнал от НЧ генератора такой амплитуды, чтобы ручки Gain рекордера стояли по возможности ближе к максимуму, но до срабатывания компрессора. Ручками выравниваю усиление в обоих каналах до показаний дисплея например 50 дБ. Отключаю генератор НЧ и переключая каналы слушаю в мониторных наушниках собственные шумы преампов. Конечно обычно уровень шумов на выходах преампов оказывается неодинаковым. Тогда ручкой Gain одного из каналов выравниваю шумы. Разница показаний усиления в каналах в дБ и есть искомая разница.
Разумеется это относительная цифра, а не абсолютная, но меня в первую очередь интересует вопрос - удалось ли мне сделать пред, имеющий меньшие шумы, чем референсный и если да, но на сколько дБ.
Тоже самое касается и сравнения шумов разных транзисторов. 
Как уже писал - такой способ позволяет уверенно выловить разницу в 2 дБ, а кроме того и сравнить характер шумов, что часто даёт наводку где-то что-то подкорректировать. 
« Последняя редакция: 07.08.2020 :: 10:26:00 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #132 - 10.08.2020 :: 04:45:27
Post Tools
Цитата:
Из принципа работы пьезокерамики совсем не следует, что диоды обязательны. Много лет занимаюсь пьезодатчиками+электроникой для гитар, никогда там не встречал никаких диодов

Диоды на входе ставятся только в готовой отработанной плате, в макетах они нафик не нужны, а кроме того совершенно точно проверено, что на шумы они вообще никак не вляют. Так что указывать их в сабже нет никакого смысла.
Вам для общего развития : если зимой вынести такой сенсор, как у меня, из тёплого помещения +20 град. на мороз -10 град., то гарантировано входной транзистор запрётся на несколько десятков секунд : такая керамика очень сильно реагирует на изменение температуры, производя постоянное напряжение от нескольких вольт до пары десятков вольт и напрочь запрёт вх. танзистор.

Цитата:
еле выдрал из вас клещами ответ, что шум с пьезо = с конденсатором. Потребовалось 4(!!) моих поста (##98, 100, 102, 104) с
[/quote]

Мой пост 103 : ".Именно так я всегда и тестирую схемы - вместо датчика его эквивалент на землю, конечно высококачественный и конечно сравнивал.."
« Последняя редакция: 10.08.2020 :: 05:11:01 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #133 - 11.08.2020 :: 12:17:55
Post Tools
new_man писал(а) 05.08.2020 :: 17:39:53:
О тех же баранах по второму разу.
Удвоение номинала входного резистора дает тот-же эффект, что и удвоение каналов. А уж проще-то насколько...


Я уже писал об эксперименте с увеличением втрое 1-гигаомного резистора. А вот что говорит чел с ELECTRONICS - и очевидно он в теме :
"...Не стоит путать шумовой ток с напряжением шума! С током шума всё наоборот - чем больше R, тем меньше этот ток. Конечно, выпускаются резисторы аж до 100 ГОм, но такой микрофон будет крайне нестабильным, т.к. изоляция должна быть беспрецедентно качественной. Притом, даже дыхание будет хаотически понижать это сопротивление, что вызовет шуршание, шум-грохот типа "перекатывания валунов" и т.п. Не говоря о банальным загрязнением, которое со временем проявляется во многих микрофонах с "обычным" R 1 ГОм.
А учитывая особенности слуха - пониженную чувствительность на НЧ, этот НЧ-шум - вообще небольшая проблема, поэтому никто и не заморачивается с много-ГОмными R...  .. максимум встречается 1-2 ГОм..."


« Последняя редакция: 11.08.2020 :: 12:18:54 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
new_man
Гуру
*****
Вне Форума


GtLab.Net

Сообщений: 2054
Местоположение: С.-Пб.
Зарегистрирован: 18.01.2012
Re: Сумматор
Ответ #134 - 12.08.2020 :: 16:44:22
Post Tools
Вы используете уши в качестве измерительного инструмента - ну так и приводите симуляцию к тому-же. Соорудите после усилителя взвешивающий фильтр по МЭК "А" и мерьте суммарный вольтаж шума в полосе частот.
Я, пожалуй, тоже удаляюсь. Как-то не получается разговор...
  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #135 - 13.08.2020 :: 05:28:38
Post Tools
Ну уж и не знаю что ещё нужно от меня. Отвечаю на вопросы по мере наличия времени - нет у меня возможности бросить работу и по стойке смирно немедленно отвечать на все вопросы. Время от времени просматриваю весь топик и отвечаю на то, что просмотрел.
Если всё ещё не ответил на какие-то вопросы - прошу извинения. Укажите на какие именно - постараюсь ответить и на них.

Цитата:
Соорудите после усилителя взвешивающий фильтр по МЭК "А" и мерьте суммарный вольтаж шума в полосе частот.
- уж месяц назад Бордодинов с Казуса соорудил такой модуль. Радикально это не продвинуло работу, но некоторую ясность внесло.
По поводу объективных инструментальных измерений уже писал - ошибка измереий из-за всяческих помех может пох#рить все усилия. Поэтому и проверяю всё на слух методом сравнения. Попробую померять численно, когда упрусь в невозможность дальнейшего улучшения с/ш.
Пока что могу сказать, что удалось, опираясь на советы на разных площадках, опробовать несколько схем, шумы которых на 5 дБ лучше, чем у серийного преда одной известой амеровой фирмы за несколько килобаксов (имя не буду упоминать всуе), предназначенного для тех же целей - сравнивал у себя на столе по вышеизложенной методике.

Спасибо за интересные мысли на этой ветке. Время от времени возвращаюсь к предложенным здесь схемам и продолжаю попытки их оптимизации под сабж. Если удастся утолкать под хорошие результаты - выложу здесь.
« Последняя редакция: 13.08.2020 :: 09:20:16 от patron »  
Наверх
 
IP записан
 
patron
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 1534
Зарегистрирован: 06.01.2007
Re: Сумматор
Ответ #136 - 14.08.2020 :: 05:27:28
Post Tools
Было предложение от OlegFX посмотреть шумы вх. каскада на ПТ в идеальных с точки зрения шумов условиях - сделал.
Ку конечно в этом случае получился 25 и THD не фонтан, но для эксперимента забьём на это. Что интересно - в тепличных условиях шумы LSK170 в области 100 Гц оказываются соизмеримы с шумами сенсора, нагруженного на 1 ГОм, а вот в области наибольшей чувствительности уха - 3 - 5 кГц  - шумы определяются исключительно ПТ. Отсюда напрашивается вывод, что брать за критерий 100 Гц и ниже нерационально - лучше смотреть всё в диапазоне 1 - 10 кГц.
  

basic_1.jpg ( 113 KB | Загрузки )
basic_1.jpg
LS170A_1.jpg ( 105 KB | Загрузки )
LS170A_1.jpg
Наверх
 
IP записан
 
 
  « Главная ‹ Раздел Наверх этой страницы