Перейти к содержанию
    

предусилитель для пьезокерамического гидрофона

Добрый день. Имеется пассивный гидрофон и 30 м кабеля (две жилы в экране). Для работы с ним необходимо собрать предусилитель с коэффициентом усиления порядка 10-20. Предусилитель должен быть размещён в корпусе гидрофона и иметь фантомное питание. Возможно, у кого найдётся готовое схемотехническое решение? Спасибо.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что такое фантомное питание?

Сигнал и питание передаётся по одним и тем же проводам.

Изменено пользователем minzh

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Имеется пассивный гидрофон и 30 м кабеля (две жилы в экране). Для работы с ним необходимо собрать предусилитель с коэффициентом усиления порядка 10-20. Предусилитель должен быть размещён в корпусе гидрофона и иметь фантомное питание. Возможно, у кого найдётся готовое схемотехническое решение?

Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Пьезокерамический датчик подключается симметрично к затворам полевиков. Стоки транзисторов непосредственно подключены к проводам кабеля. Стоковые резисторы вынести в конец кабеля, и на них подавать питание относительно экрана. Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран.

Изменено пользователем Proffessor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках.

Спасибо, но не будет ли надёжнее на операционнике?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

... не будет ли надёжнее на операционнике?

Надежность не в последнюю очередь зависит от количества компонентов схемы. Супер-надежность микросхем по сравнению с дискретными транзисторами - не более, чем миф.

Если делать на операционнике, то требования к нему появляются специфические:

- JFET-входы;

- дифференциальный выход (такие ОУ большая редкость, тем более JFET).

Если нет ОУ с дифференциальным выходом, надо ставить два ОУ параллельно.

Кроме того, надо городить пассивные цепи развязки для фантомного питания ОУ. А это ненадежные электролитические конденсаторы.

Так что проблем здесь явно больше, чем с вариантом на ПТ.

Изменено пользователем Proffessor

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Пьезокерамический датчик подключается симметрично к затворам полевиков. Стоки транзисторов непосредственно подключены к проводам кабеля. Стоковые резисторы вынести в конец кабеля, и на них подавать питание относительно экрана. Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран.

 

Изящно. И вопрос с питанием решен без применеия развязок.

Здесь и большого усиления по напряжения не надо. Главное понижен импеданс источника, а усилить можно в более комфортных условиях на казенной стороне.

Никто ведь не говорил, что усилитель должен быть однокаскадный, да и симметричный сигнал скорее всего надо будет конвертировать. Вот здесь операционник самое то.

Изменено пользователем Tarbal

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если кабель трансляции симметричный (витая пара в экране), напрашивается самое простое решение - дифференциальный каскад на двух полевиках. Пьезокерамический датчик подключается симметрично к затворам полевиков. Стоки транзисторов непосредственно подключены к проводам кабеля. Стоковые резисторы вынести в конец кабеля, и на них подавать питание относительно экрана. Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран.

Извините что вклиниваюсь, вопрос для меня тоже актуальный. А как у такой схемы с линейностью?

Вообще чтобы не иметь проблем с длинной линией, ее нужно питать постоянным током, что становится довольно энергезатратно при большом количестве датчиков. А вообще имея 2 жилы и экран можно ведь передавать по одной жиле питание, по другой сигнал?

 

P.S. Вообще для задачи ТС обычно применяют параллельный стабилизатор -выходное сопротивление у такой схемы минимально, т.е кабель в принципе не влияет на сигнал, если достаточно тока питания.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Сопротивление стоковых резисторов надо выбирать из компромисса - обеспечить с одной сороны, требуемое усиление, с другой стороны - не завалить верхние частоты из-за емкости кабеля провод-провод и провод-экран.

Там должна быть каскодная схема. Лично я поставил бы первый полевик усилителем, второй полевик каскодом для уменьшения входной емкости. Это на стороне датчика. На другом конце кабеля обычный биполярный тр-р тоже каскодом. Выбрав оптимальные значения истокового резистора первого полевика и его тока (ну тип полевика), можно получить оптимальные значения линейности, широкополосности и отношения с/ш для данного датчика.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А вообще имея 2 жилы и экран можно ведь передавать по одной жиле питание, по другой сигнал?

Можно, но не нужно. Правильнее все же передавать питание по 2 жилам и по ним же сигнал. Предложение было правильное, запитать усилитель через резисторы, переменку сигнала отделить конденсаторами на приемной части.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Извините что вклиниваюсь, вопрос для меня тоже актуальный. А как у такой схемы с линейностью?

 

Все линейно.

 

В истоке стоит резистор и в стоке на другом конце провода. Схемотехнически резистор в истоке осуществляет отрицательную обратную связь. Отношение резисторов дает коэффициент усиления по напряжению. Для борьбы с емкостью линии надо побольше тока вдуть, то есть поменьше номинал резисторов поставить.

 

 

Там должна быть каскодная схема. Лично я поставил бы первый полевик усилителем, второй полевик каскодом для уменьшения входной емкости. Это на стороне датчика. На другом конце кабеля обычный биполярный тр-р тоже каскодом. Выбрав оптимальные значения истокового резистора первого полевика и его тока (ну тип полевика), можно получить оптимальные значения линейности, широкополосности и отношения с/ш для данного датчика.

 

 

Не согласен. Каскодная схема нейтрализует емкость сток-затвор у обоих каскадов, но не емкость кабеля. Это позволяет бороться с эффектом (забыл имя), когда на высоких частотах усиление падает благодаря этой емкости.

У первого каскада сток не меняет напряжение и нечему идти через емкость, а у второго затвор под постоянным напряжением и емкость сток-затвор не влияет.

Изменено пользователем Tarbal

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может подойдет преобразователь 4-20мА, типа AD420 или любой другой +оу на JFET

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это позволяет бороться с эффектом (забыл имя)

Наверное, эффект Миллера...

 

Может подойдет преобразователь 4-20мА, типа AD420 или любой другой +оу на JFET

Это мне? Да, имхо, лучшее решение, но входы у платы только аналоговые.

 

И ещё вопрос, что с защитой от перегрузки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

minzh:

входы у платы только аналоговые.

 

посмотрите например http://www.ti.com/lit/ds/symlink/xtr117.pdf

защита по перегрузке (по входу)- стандартная для всех ОУ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Наверное, эффект Миллера...

 

 

Это мне? Да, имхо, лучшее решение, но входы у платы только аналоговые.

 

И ещё вопрос, что с защитой от перегрузки?

Да эффект Миллера.

 

Лучшее решение вам предложил Proffessor.

 

Если под перегрузкой вы понимаете подключение к высокому напряжению, то поставьте стабилитроны параллельно полевикам и небольшие резисторы между стоком и линией. Они должны быть хотя бы раз в 10 меньше сопротивления нагрузки (которая на другом конце линии).

Стабилитроны должны быть не двунаправленными, а если нет другого выхода, то добавьте еще диоды в параллель к стабилитронам. при обратной полярности они защитят полевик.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...