Jump to content

    

Tuvalu

Участник
  • Content Count

    149
  • Joined

  • Last visited

Community Reputation

0 Обычный

About Tuvalu

  • Rank
    Частый гость

Информация

  • Город
    Array

Recent Profile Visitors

1923 profile views
  1. Вы сами себе и ответили: "понятно, что первый каскад свои шумы тоже усиливает". Именно. Я привёл прикидочный расчёт в пункте 2). Можете подставить реальные значения и посчитать выгоду "не повторитель, а усилитель". Например, "микрофонные" JFET-ы имеют напряж. шума примерно 3...5 и даже более нВ/^Гц. Плюс к этому, присутствует ощутимый НЧ фликкер-шум транзистора, плюс, сильное действие тока шума даже очень большого вх. резистора - максимум встречается 1-2 ГОм. Ёмкость типового капсюля - 75 пФ. В симуляторе хорошо видно, как этот шумовой ток, протекая по ёмкостному сопротивлению капсюля, создаёт напряжение шума, которое начинает расти, начиная примерно от 1 кГц и до самых НЧ с подъёмом 6 дБ/окт. Проф. мик-преамп где-то 0,5...1 нВ/^Гц. Если всё это учесть и посчитать варианты, то окажется, что выгода совсем небольшая. Поэтому даже самые топовые производители микрофонов, вроде Neumann, AKG и т.п., ограничиваются повторителями. Когда-то схемы строились на одном ПТ или ПТ+БТ, в наше время повторители стали очень сложными, максимально линеаризованными. Встречаются, конечно, и усилители, но редко. Вот это совсем не понял. ---------04-07-2020: Я тут подумал, что для прикидок проще будет сравнивать шум на выходе первого каскада с приведённым ко входу шумом второго каскада. Например, имеется ПТ-повторитель с шумом 5 нВ/^Гц. Т.к. Кус чуть меньше 1, то это значение можно считать и шумом на выходе. Далее, сравниваем с нормальным вх. каскадом про-мик-преампа (0,5...1 нВ). Либо с часто встречающимся входным каскадом на NE5534 (3,5 нВ только ОУ, плюс шум резисторов в ООС, в сумме обычно бывает больше 5 нВ) или на подобных ОУ, вроде массовых японских NJM4580, 4558, 2068 и т.п. Сразу видно, что в первом случае достаточно повторителя, который в этой системе является слабым звеном. Во втором случае вклад 2-го каскада будет заметным, поэтому стоит побороться за улучшение С/Ш, собрав 1-й каскад в виде усилителя. В этом случае, шум на выходе 1-го каскада будет уже 5 нВ/^Гц*Кус, т.е. при некотором, не очень большом Кус, превысит приведённое ко входу напряж. шума 2-го каскада, сделав влияние этого каскада на С/Ш всей системы незначительным.
  2. Не существует какого-либо определённого оптимального значения или диапазона значений Кус первого каскада. Зависит от многих факторов. 1) Если привед. ко входу напряж. шума ПТ значительное, а у ОУ 2-го каскада существенно меньше, то ПТ можно включать хоть повторителем. Яркий пример - профессиональные конденсаторные микрофоны, подавляющее число типов которых содержит просто ПТ-повторитель. Логика в этом имеется, т.к. шум используемых типов ПТ (for impedance converters или т.п. применений) намного больше такового в мик-преампах /микшерах, даже недорогих. Например, в старых Берингерах применялись 2SB737, а у них шум 0,55 нВ/^Гц. 2) В вашем случае по экономическим соображениям второй каскад лучше собрать не на супер-малошумящих (и дорогих) ОУ, вроде AD797, OPA211 и т.п., а на дешёвом, и при этом хорошем NE5534 (3,5 нВ). Поэтому, для того, чтобы его шум сильно не влиял на конечный результат, Кус первого каскада желательно сделать... около 10, где-то. Прикидочный расчёт для мин. Кус простой. Приведите шум ОУ ко входу всей схемы (разделите его на Кус первого каскада). Далее, посчитайте ср. квадр. сумму шума - извлеките корень из суммы квадратов шума ОУ и шума вх. каскада. Посмотрите, насколько общий шум больше шума только 1-го каскада. Если устроит, то ОК, если плохо, то увеличивайте Кус или применяйте менее шумящий ОУ. Скажем так, 1-2 дБ разницы - это нормально, ухо плохо различает такую разницу. В симуляторе всё это делается на раз. Главное, чтобы модели в части шума были достоверными, а то часто они слишком оптимистичны. Но их легко править. Да, хоть последовательным резистором, как на моей последней схеме. 3) В случае каскодной схемы всё получается "автоматом", так сказать. Просто, выбирайте малошумящий БТ для низкоомных источников (с небольшим распределённым r базы и задавайте ток коллектора от 0,5 до 2 мА. Типы найдёте в схемах микрофонных преампов. Некоторые типы подобных тр-ров я, вроде, уже озвучивал в этой теме). Иначе говоря, подобный БТ в такой конфигурации не будет ограничивающим С/Ш фактором. Другое дело, что надо что-то делать с шумом резистора (1 кОм) в истоке, ведь это целых 4 нВ/^Гц. Чтобы минимизировать избыточный шум ПТ-части схемы, придётся смириться с большим Кус схемы с заземлённым по переменному току истоком. Либо, применять схемы с глубокой ООС, которые с намного меньшими сопротивлениями резисторов ООС обеспечат желаемый Кус с существенно меньшим КНИ. Но тут упираемся в потребление, что для стандартного фантомного питания является узким местом, поэтому всё это выливается в весьма нетривиальную задачу. Короче, искусство схемотехники. Просто, так наглядней - на 10 делить проще. Но и с точки зрения реальной схемотехники - это где-то так и выбирается. Ну, очень примерно...
  3. Вот, симуляция в МК-12 шума для одного, 2-х и 4-х датчиков/усилителей. Там найдёте ответы на эти и другие подобные вопросы по теме. Пояснения: усилители и сумматоры идеальные - т.е. бесшумные. Для того, чтобы "привязаться" к горизонтальной линии белого (теплового) шума некоего реального усилителя, включены резисторы на входе, они эмулируют шум типовых JFET-ов. Верхний график - приведённое ко входу напряж. шума, нижний - шум на выходе, размерность нВ/^Гц. Обратите внимание: с ростом кол-ва датчиков (n) шум на выходе растёт (в корень из n), а приведённое ко входу - уменьшается (тоже в корень из n). Итак, выигрыш при включении n-датчиков безусловно есть - уровень на выходе повышается в n-раз, а шум - только в корень из n. Каждое удвоение кол-ва n (напрмер, с 10 до 20) даёт теоретический прирост С/Ш всего на 3 дБ. Ещё раз призываю симулировать на качественном уровне (с помощью идеальных моделей). Множество вопросов отпадёт само собой. Если, действительно, Кус=2 мало, а 40 - много, то подключите конденсаторы через добавочные резисторы, и получите что-то среднее по Кус и линейности. Кстати, для снижения искажений можно применить ус. каскад по схеме JFET + p-n-p с ООС.
  4. Точно, опечатка! Тупая, бессмысленная и беспощадная. Бывает...
  5. Я же написал про это, притом, 2 раза. Вот, последний раз:
  6. Вот: V4 - задаётся необходимое смещение ПТ. Напомню, мин. шума с такими высокоомными датчиками будет не как в "обычных схемах" - не при токе стока = начальному (т.е. при смещении = 0 В), а при токе, в пару-тройку раз меньшем (можно подобрать по минимуму шума, впрочем, этот минимум очень слабо выражен). V4 не обязателен, можно в истоки включить зашунтированные конденсаторами резисторы. А при двухполярном питании вообще всё получается просто и логично без этих RC. ------ R4 подбирается так, чтобы на истоках было где-то вольт 5 для ПТ с отсечкой до 3...4 В. ------ Для нормальной поляризации C5 напряжение V5 должно быть бОльшим, чем на истоках. Для получения макс. размаха сигнала на выходе, напряжение этого V5 можно уточнить по критерию симметр. ограничения. Это напряжение совершенно не обязательно формировать таким образом, достаточно делителя средней точки или какого-то источника опорного напряж (стабилитрон, светодиоды и т.п.). ------ R6 выбирается по необходимому К_преобразования I/V, по-простому - по Кус сигналов датчиков. 300 Ом - это примерно для Кус=1 (для встроенной в МК модели этого ПТ). Исходя из требований минимизации шума, этот Кус лучше установить не менее 5..10 раз, может, даже больше (R6 2...3...5... кОм. Зависит от крутизны и режимов ПТ). ------ ОУ должен быть с БТ-входом, т.к. он в такой схеме меньше шумит. Можно применять разные ОУ, начиная от 5534, 833... и до упора ($$). ----- R6 нужно зашунтировать конденсатором для ограничения полосы сверху. Иногда, для стабильности.
  7. Обычный каскод ОИ-ОБ. Особенно часто применяется в составе дифкаскадов в ОУ, в частности, в дискретных ОУ. См. схемы винил-корректоров, я вам как-то давал ссылку на книжку "Техника выс. кач. звуковоспроизведения", там схемы Sansui и Yamaha. Отдельно тоже встречается, например, в некоторых усилителях мощности. В данном случае используется свойство низкого r_вх каскада ОБ, т.е. эмиттер - это хорошая суммирующая точка для токов стоков. Ок, нарисую, выложу.
  8. Можно суммировать токи СТОКОВ. Простой вариант на кртинке: каскодная схема, JFET-ы - преобразователи V/I, эмиттер является суммирующей (токи) низкоомной точкой. Номиналы подбирайте по необходимому току, кол-ву входов и т.д. V1 и V5 - источники смещения, показаны для простоты. Смещение ПТ можно организовать резисторами в истоках, их обязательно зашунтировать конденсаторами (минимизация шумов). Смещение БТ организуется любым удобным способом фиксацией потенциала базы - как по постоянному, так и по переменному току. Короче, типовая каскодная схема. Вместо БТ можно применить ОУ - инверт. включение, но без входного резистора. Истоки объединить и через конденсатор подключить на инв. вход. R в ООС определяет коэф. обратного преобразования I/V. По шумам обе схемы будут оптимальны /идеальны (для вашей задачи, по крайней мере).
  9. Без указания R_нагрузки и рабочего тока (I_стока) - это абсолютно бессмысленная фраза. Если R_нагрузки существенно больше R_стока, то без видимых искажений двойной размах может достигать почти напряжения питания. А если сдуру нагрузить повторитель на 100 Ом (например, как в идее тремя постами выше - суммирование в ОУ через 100-Омные R), то тут кто угодно начнёт искажать. Про новую схему. Намного лучше такой повторитель: https://www.rmmedia.ru/threads/111592/page-8#post-2137245 Шум определяется исключительно первым ПТ, искажения мизерные. Благодаря слежению (плавающий ПТ), сильно подавлена девиация напряжений З-И и З-С, что практически полностью нивелирует пагубное влияние ёмкостей ПТ. Выходное сопротивление - Омы. Это схема конденсаторного микрофона. Лишнее (цепи поляризации, фантом, балансный выход) легко убирается. Описание принципа построения - по ссылке. В принципе, не смертельно. Просто ПТ будет работать в триодном режиме и вся схема как-то функционировать будет. На Вегалабе есть целая тема про пред для электретного микрофона, так там ПТ работает, как раз, в таком же режиме. Точный вердикт по шумам, искажениям и т.д. можно вынести после симуляции, навскидку оценить трудно. С другой стороны, в этой схеме такое включение ПТ не имеет никаких видимых преимуществ, так что возникает вопрос "а стоит ли заморачиваться?" В известной книжке Милехина "Радиотехнические схемы на ПТ" есть очень похожая схема (рис. 14 в), только последовательно с эмиттером включён резистор. Понятно, для чего. ПС. НЕХ, а можете подробней пояснить работу Вашей схемы?
  10. Проще всего - это объединить истоки, сигнал снимать с общего истокового резистора.
  11. Здравствуйте! В терморасчётах не разбираюсь, поэтому, возможно, вопросы сформулированы не совсем корректно. Есть пара транзисторов на одном кристалле, один - нагреватель, второй - датчик тепла. На нагреватель подаётся сумма из медленно меняющегося (тау - секунды) управляющего напряжения и наложенного на него паразитного напряжения примерно 20 Гц. Вопросы: каков порядок эквивалентного ФНЧ нагреватель-датчик? Какова примерно частота среза этого ФНЧ для популярных сборок в so-14 (soic) типа CA3046 и т.п.? Как прикинуть /расчитать степень подавления паразитного сигнала? Те же вопросы про два отдельных транзистора, скреплённых между собой для обеспечения тепловой связи. Кроме увеличения тау, порядок фильтра не поменяется? На всякий случай, я пользуюсь Микрокапом. Что из доступного можно почитать по теме?
  12. Вы, видимо, чего-то не учли. Проверьте для начала, не врёт ли ЛТспайс (я в это абсолютно не верю). Я его не очень хорошо знаю, поэтому делайте эту лабораторную работу сами: 1) Подставьте идеальный усилитель: "источник сигнала-->2,7 нФ сенсор-->1...100 нФ-->R смещения 1ГОм-->идеальный усилитель". Не знаю, как лтспайс, но микрокап ругается на последовательное соединение двух С. Поэтому, я между ними включаю R 100 ГОм на общий. Посмотрите, как меняется шум от ёмкости разделительного С. 2) Поставьте последовательно с этим С резистор 200 Ом - это эквивалент теплового шума (1,8 нВ/^Гц) хорошего JFET-а с небольшими ёмкостями (именно такие подходят для ёмкостных датчиков). Оцените выигрыш 1 нФ/100 нФ. 3) Т.к. в этих экспериментах не учитывается фликкер-шум ПТ, то... Если сделаете два первых пункта и покажете результаты, расскажу, что делать дальше.