[alexander55 0]

Если включить " в фазе", то сигнал и помехи усилятся вдвое. Хотя я может быть чего то не догоняю

Не догоняете.

PS. 5 декад -это нереально.

Идеи вслух.

Надо дробить диапазоны

Надо модулировать входной сигнал.

Надо переходить на резонансный усилитель.

[alexkok 0]

У меня нет трансформатора как такового. Есть индуктивный преобразователь на входе. Ну типа металлоискателя по принципу МПП. Для ясности выложу возможные схемы подключения катушки к драйверу АЦП. Драйвер АЦП уже собран и его обвязку менять не желательно, иначе могут сбиться настройки антиалайзингового фильтра (Fсреза>40MHz). Вопрос в том как корректно подключить индуктивность на вход и какая схема более эффективна?

1. Никакого согласования по сопротивлению Вам не нужно, оно было бы нужно в случае длинного кабеля на входе.

2. Вам нужно согласование по шумам с учетом:

- полосы пропускания (это не критично, можно скорректировать в следующих каскадах, лишь бы не было острого резонанса).

- динамического диапазона (если он Вас интересует) - чем больше сигнал на входе, тем меньше шум, но и динамический диапазон тоже меньше.

3. Ни одна из этих схем Вам не подходит. Вам нужно в левую верхнюю схему добавить неинвертирующие усилители на малошумящих операционниках.

Изменено 23 апреля, 2008 пользователем alexkok

[SALOME 0]

Не догоняете.

PS. 5 декад -это нереально.

Идеи вслух.

Надо дробить диапазоны

Надо модулировать входной сигнал.

Надо переходить на резонансный усилитель.

Почему не реально? Бывают полосы и по шире...

Какие диапазоны дробить (частотные, амплитудные?)

Модулировать входной сигнал в моем случае не возможно

 

 

1. Никакого согласования по сопротивлению Вам не нужно, оно было бы нужно в случае длинного кабеля на входе.

2. Вам нужно согласование по шумам с учетом:

- полосы пропускания (это не критично, можно скорректировать в следующих каскадах, лишь бы не было острого резонанса).

- динамического диапазона (если он Вас интересует) - чем больше сигнал на входе, тем меньше шум, но и динамический диапазон тоже меньше.

3. Ни одна из этих схем Вам не подходит. Вам нужно в левую верхнюю схему добавить неинвертирующие усилители на малошумящих операционниках.

Как корректно сделать согласование по шумам?

А на каких частотах может возникнуть резонанс в приведенных мною схемах? и какие причины этого? Шунтирование резистором ех. 100 Ом можно это предотвратить?

Последующих каскадов нет. В представленных схемах - драйвер АЦП. За ним идет АЦП.

На входе сигнал я немогу менять. Он "чужой". А большой диапазон меня как раз и интересует. И при этом хочется минимизировать шумы.

А какую роль будут выполнять эти "неинвертирующие усилители"?

[alexkok 0]

Как корректно сделать согласование по шумам?

Для обычной практики достаточно обеспечить условие:

напряжение шумов сопротивления источника >= напряжения шумов усилителя

А на каких частотах может возникнуть резонанс в приведенных мною схемах? и какие причины этого?

Для этого надо знать индуктивность витка, точнее приведенную ко входу индуктивность и суммарную емкость монтажа и усилителя.

Шунтирование резистором ех. 100 Ом можно это предотвратить?

Можно (может быть другим номиналом), но не нужно, т. к. это увеличит шумы.

Лучше постараться отодвинуть резонанс подальше за диапазон.

Последующих каскадов нет. В представленных схемах - драйвер АЦП. За ним идет АЦП.

Это можно сделать в цифре.

На входе сигнал я немогу менять. Он "чужой". А большой диапазон меня как раз и интересует. И при этом хочется минимизировать шумы.

Для минимизации шумов нужен еще антиальясовый фильтр перед АЦП, как минимум 12дБ/окт.

Иначе АЦП перегонит высокочастотные шумы в полосу сигнала.

А какую роль будут выполнять эти "неинвертирующие усилители"?

Согласовывать шумы источника и АЦП (см. п1). 1 кОм резисторы шумят прилично, да и у АЦП обычно шумы заметно выше чем у усилителя. В "неинвертирующих усилителях" надо использовать по возможности низкоомные резисторы в делителе обратной связи (определяется нагрузочной способностью операционника).

[Ilya_z 0]

Возможно есть смысл зашунтировать датчик резистором с сопротивлением на порядок меньшим чем сопротивление индуктивности на минимальной частоте, а затем уже нормировать сигнал. Чисто активное сопртивление датчика скорее всего не велико, но все равно при таком решении желательно его уменьшить насколько возможно,

Изменено 24 апреля, 2008 пользователем Ilya_z

[alexkok 0]

Как корректно сделать согласование по шумам?

Небольшое дополнение:

Оптимальным решением (с точки зрения чувствительности) является схема, где "виток" включен как один из элементов обратной связи инвертирующего усилителя - между инвертирующим входом и землей.

Главный недостаток - возможные проблемы с устойчивостью.

Если по какой-то причине нельзя согласовать уровень шумов операционника с источником сигнала, например увеличением числа витков, то надо первым каскадом ставить мощный полевик с переходом (JFET).

Все это верно только если этот девайс находится в экранированном помещении, иначе надо согласовывать с уровнем атмосферных шумов.

[proxi 0]

Но еще раз прошу не заморачиваться на том, откуда берутся эти частоты на индуктивном преобразователе. Тут ведь еще и по амплитуде диапазон 140dB

 

Круто, в разах 1e+7 это при размахе 10V - 0 dB будет 1 uV возможно ли это???

[SALOME 0]

Круто, в разах 1e+7 это при размахе 10V - 0 dB будет 1 uV возможно ли это???

Не знаю насколько возможно, но в ТЗ так написано. Я не спец по аналоговой технике. Но вынуждена в это вникать.

[alexkok 0]

Да Вы все правильно говорите. Но еще раз прошу не заморачиваться на том, откуда берутся эти частоты на индуктивном преобразователе. Тут ведь еще и по амплитуде диапазон 140dB :). Вопрос в том, как корректно согласовать такой преобразователь с имеющимся драйвером АЦП. Судя по всему нужен буфер.

А что , существуют такие АЦП?

Я знаю только на 120dB, да и то для звукового диапазона.

Или это после фильтрации в узкой полосе?

Можно побольше выдержек из ТЗ?

[DS 0]

Не знаю насколько возможно, но в ТЗ так написано. Я не спец по аналоговой технике. Но вынуждена в это вникать.

 

Для начала давайте переведем Вашу необходимую чувствительность в необходимую спектральную плотность шумов. Тогда будет понятно, за что можно бороться.

У Вашего АЦП за счет 1 Ком резисторов на входе (не берем пока другие шумы), шум в полосе 1 Мгц - 6 мкв. Что при идеальных условиях даст динамический диапазон чуть более 100 Дб. Поэтому парметры ТЗ даже теоретически недостижимы.

Какова площадь и индуктивность Вашей катушки ? Кто-нибудь промерял спектральные характеристики ее шумов до того, как писать такое ТЗ ? С этого надо начинать, я думаю многие пункты Вашего ТЗ отвалятся сами собой. Еще надо измерить Z(f). Без этого обсуждать пока нечего.

[proxi 0]

Не знаю насколько возможно, но в ТЗ так написано. Я не спец по аналоговой технике. Но вынуждена в это вникать.

Там ошиблись 50-60 dB, не думаю что люди которые в состоянии сделать это могут так кидаться децибеллами..

[SALOME 0]

А что , существуют такие АЦП?

Я знаю только на 120dB, да и то для звукового диапазона.

Или это после фильтрации в узкой полосе?

Можно побольше выдержек из ТЗ?

AD 7760 - 24 разряда, что соответствует 144 дБ.

 

Для начала давайте переведем Вашу необходимую чувствительность в необходимую спектральную плотность шумов. Тогда будет понятно, за что можно бороться.

У Вашего АЦП за счет 1 Ком резисторов на входе (не берем пока другие шумы), шум в полосе 1 Мгц - 6 мкв. Что при идеальных условиях даст динамический диапазон чуть более 100 Дб. Поэтому парметры ТЗ даже теоретически недостижимы.

Какова площадь и индуктивность Вашей катушки ? Кто-нибудь промерял спектральные характеристики ее шумов до того, как писать такое ТЗ ? С этого надо начинать, я думаю многие пункты Вашего ТЗ отвалятся сами собой. Еще надо измерить Z(f). Без этого обсуждать пока нечего.

Шумы есть, их не может не быть :). Но однако существуют методики выделения сигнала на фоне шума. Причем оооочень слабых сигналов и очччень сильных шумов.

Пока, что у меня стоит вопрос о корректном согласовании витка с имеющимся драйвером АЦП. Неужели для методики расчета при согласовании нужны конкретные размеры витка и измерния Z(f)? А для чего тогда формулы существуют?

И почему вы считаете, что ТЗ не нереализуемо? Ну имеем на входе сигнал в диапазоне 140дБ, из них 50 дБ помехи. И что тут необычного?

[alexkok 0]

AD 7760 - 24 разряда, что соответствует 144 дБ.

Features

 

* 120 dB dynamic range at 78 kHz output data rate

* 100 dB dynamic range at 2.5 MHz output data rate

* 112 dB SNR at 78 kHz output data rate

* 100 dB SNR at 2.5 MHz output data rate

* 2.5 MHz maximum fully filtered output word rate

* Programmable oversampling rate (8X to 256X)

* Fully differential modulator input

Ну, до 144дБ ему далеко.

Разве что в полосе 0.01Гц.

Шумы есть, их не может не быть :). Но однако существуют методики выделения сигнала на фоне шума. Причем оооочень слабых сигналов и очччень сильных шумов.

Время передачи одного символа при этом тоже будет очччень большое.

Можно конечно передавать одновременно много символов, что-то в этом есть.

Если еще учесть что атмосферные шумы не интересуют, то очень похоже на скрытную систему связи с подводными лодками.

Вас за разглашение не привлекут? :07:

Пока, что у меня стоит вопрос о корректном согласовании витка с имеющимся драйвером АЦП. Неужели для методики расчета при согласовании нужны конкретные размеры витка и измерния Z(f)? А для чего тогда формулы существуют?

Для разных сопротивлений источника схемотехника разная.

Методику я уже описывал.

И почему вы считаете, что ТЗ не нереализуемо? Ну имеем на входе сигнал в диапазоне 140дБ, из них 50 дБ помехи. И что тут необычного?

Ну значит в ТЗ должно быть написано: ДД по шумам 90дБ (в полосе 1МГц) или 140дБ (в полосе 0.01Гц).

[SALOME 0]

Features

 

* 120 dB dynamic range at 78 kHz output data rate

* 100 dB dynamic range at 2.5 MHz output data rate

* 112 dB SNR at 78 kHz output data rate

* 100 dB SNR at 2.5 MHz output data rate

* 2.5 MHz maximum fully filtered output word rate

* Programmable oversampling rate (8X to 256X)

* Fully differential modulator input

Ну, до 144дБ ему далеко.

Разве что в полосе 0.01Гц.

Если еще учесть что атмосферные шумы не интересуют, то очень похоже на скрытную систему связи с подводными лодками.

Вас за разглашение не привлекут? :07:

Эти дБ, котрые Вы указали характеризуют работу АЦП при разных кофф дицимации. А я веду речь о динамическом диапазоне входного сигнала.

Я не на подводной лодке :). Но разглашение не предусмотрено :). Меня интересуют шумы самого разного происхождения и атмосферного тоже. Но это тема другого разговора. Сейчас мне надо просто корректно стыкануть источник сигнала (один виток диметром 50см) с драйвером АЦП (см datasheet). А дальше я хочу увидеть все эти шумы и сигналы как можно точнее. А вот что с ними дальше делать - другая тема.

[DS 0]

Эти дБ, котрые Вы указали характеризуют работу АЦП при разных кофф дицимации. А я веду речь о динамическом диапазоне входного сигнала.

Я не на подводной лодке :). Но разглашение не предусмотрено :). Меня интересуют шумы самого разного происхождения и атмосферного тоже. Но это тема другого разговора. Сейчас мне надо просто корректно стыкануть источник сигнала (один виток диметром 50см) с драйвером АЦП (см datasheet). А дальше я хочу увидеть все эти шумы и сигналы как можно точнее. А вот что с ними дальше делать - другая тема.

 

Ваш виток ведь не находиться в вакуумной экранированной камере при температуре жидкого гелия. А находится в составе какого-то вполне реального прибора, где вокруг еще есть железки, электромагнитные поля и т.п. Поэтому нужно на спектроанализаторе снять шумовые характеристики этого витка в реальных условиях. Из тех же соображений необходимо практически снять характеристику Z(f).

Динамический диапазон входного сигнала в полосе 1 Мгц теоретически (по тепловым шумам) ограничен 100 Дб, реально будет еще хуже.