Малошумящий предусилитель

[Малошумящий предусилитель]

Всем привет!

 

Надо получить усиление в диапазоне 40-60 раз.

Входной сигнал на уровне 100 мкВ (может быть и менее).

Частота порядка 40-60 кГц.

Питание 5 В.

 

Как я понимаю, нужно что-то очень малошумящее. Далее сигнал будет усиливаться обычными ОУ.

Какой усилитель добавит минимум шумов в сигнал?

 

1. Однокаскадный с ОЭ?

2. Малошумящий ОУ?

3. Обычный ОУ?

 

Сигналы коммутируются с нескольких источников с помощью 4052.

Как лучше поступить?

 

1. Несколько предусилителей, а потом коммутатор?

2. Коммутатор, а потом один предусилитель?

 

Какого порядка может коммутировать сигналы коммутатор? Зависит от сопротивления нагрузки после него?

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

Согласно паспорта ограничителя, во время работы на нём 20 В, которые, через открытый КБ, подняли бы до такого же уровня шину питания.

 

Чего? Какого ограничителя?

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

А для чего диод D2?

Померил емкость 1 м провода - 50...70 пФ. Да, ерунда, конечно, по сравнению с 1 нФ в нагрузке...

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

Да, это я и имел ввиду.

Только не забудьте, что у IRLML6401 макс. напряжение на затворе не более +-12В (если еще будете поднимать напряжение)

 

Ага, спасибо.

Кстати, развязка с помощью 10 кОм не подходит. Там с нагрузкой делитель образуется и уровни получаются неправильные.

Т. е., надо резисторы ставить поменьше, 1 кОм или еще меньше.

 

Если на выходе резисторы по 10 кОм, то зачем вообще городить схему? Ставьте логику К561 или 4066. И просто, и до 15 В питание, и выход тот, что вам нужен.

 

Питание задается джампером и может быть или +5 В или +12 В. Даже если мы т. о. и микросхему запитаем, то все равно придется добавлять транзистор на входе, т. к. пороговые уровни для разного питания будут разными.

Да и потянут ли данные микросхемы емкостную нагрузку из проводов около 2 м в условиях приличных помех?

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

Тогда вообще проблем не вижу. Развяжите верхний и нижний ключи двумя 10кОм резисторами.

 

Приложил схему.

Вы предлагаете второй вариант?

Я начинал с первого варианта, но задумался о сквозном токе...

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

Если ток в нагрузку небольшой (какой?),

 

Входные цепи нагрузки (два варианта):

1) резистор 10 кОм на питание + конденсатор 1 нФ на землю.

2) резистор 10 кОм на землю + конденсатор 1 нФ на землю.

 

то проще применить логический элемент - инвертор или буфер.

В корпусе с несколькими элементами можно вообще запараллелить все элементы - и входы и выходы для увеличения выходного тока.

 

Это понятно... но, возможно, вместо +5 В питание будет +12 В.

Да и провода длиной 1-2 метра.

[Ключ (инвертор) на МОП комплементарной паре]

Всем привет!

 

Надо скоммутировать либо 0 либо +5 В в нагрузку. Точнее, нужно обеспечить подтягивание нагрузки к этим уровням.

Как я понимаю, удобнее всего это сделать с помощью комплементарной пары (верхний p-канальный, нижний n-канальный транзисторы).

 

Питание +5 В. Ток в нагрузку очень небольшой. Частота коммутации - единицы Гц.

Как подбирать комплементарную пару? Насколько характеристики транзисторов должны соответствовать друг другу и какие конкретно характеристики?

Не выйдут ли транзисторы из строя при протекании сквозного тока через них?

Смогут ли в паре нормально работать IRLML2803 и IRLML6401?

 

 

[Примеры схем питания SIM900]

Стоит 2200.0 электролит и 100.0 тантал 0.1 керамика, работает нормально

 

При передаче (ГПРС) просадка по питанию есть какая-нибудь?

Так-то я тоже хочу поставить рядом с модулем 100 мкФ тантал + две керамики как Симком рекомендует.

Кто-то писал (по-моему, Peps, если не ошибаюсь), что у него стоит на выходе преобразователя около 680 мкФ и тоже все нормально.

Но как быть с тем, что производитель преобразователя рекомендует по выходу не более 1500 мкФ?

Как я понимаю, большие значения могут отрицательно повлиять на стабильность преобразователя? Или на стабильность отрицательно может повлиять только слишком малое значение ESR?

[Примеры схем питания SIM900]

Кстати, насколько желателен дополнительный LC-фильтр после преобразователя для питания модуля?

У Симкома его нет.

И электролиты существенно меньшей емкости. Правда, дроссель с большей индуктивностью.

Почитал форум, ставят существенно более чем 330 мкФ на выходе.

Что ставить-то? 1000 мкФ LowESR по выходу хватит?

[Примеры схем питания SIM900]

Как там напряжение на FB идет? чего тут критиковать, в ДШ все нарисовано, просто без ошибок срисовывать надо.

 

Спасибо.

Глупая ошибка - перерисовал неправильно :(

Исправил.

 

Интересует устойчивость преобразователя при работе GSM-модуля в режиме GPRS.

Обеспечит ли требуемое нарастание тока для модуля?

Не будет ли на выходе всплесков, которые могут повредить модулю?

 

Вот еще Аппноут:

www.ti.com/lit/an/snva532/snva532.pdf

 

Можно сказать классический "конструктор"

 

Спасибо, прочитаем.

[Примеры схем питания SIM900]

Всем привет!

 

Покритикуйте, пожалуйста, такую схему питания модуля SIM900.

Конденсаторы Yageo, LowESR.

C1 - SJ050M0470B5S-1320

C2 - SY010M1000B5S-1015

L1 - MCDR1419NP-470K

Питание на модуль планирую коммутировать связкой IRLML6401 + PDTC143ET.

 

Преобразователь расчитан на ток 2 А, 4.2 В.

[Сухой контакт]

Такие вопросы (в контексте информации, предоставленной Вами в топике) нужно спрашивать у людей с экстрасенсорными способностями. А я не знаю, как Вы строите питание, и какие броски там возможны (и возможны ли).

 

Я писал выше, что устройство будет устанавливаться на бензогенератор.

Наверное, защита должна быть как для бортовой сети автомобиля?

Бензогенератор содержит узлы коммутации, которые переключают на нагрузку или питание 220 В от сети или напряжение, сформированное генератором.

От 220 В запитан AC-DC (выходное - 12/24 В постоянки), а от него уже вся электроника.

Хотя, наверное, нормальное питание обеспечит этот самый AC-DC и никакая защита по питанию не нужна.

[Сухой контакт]

Именно из этой формулы.

Если Вы решите, что наносекундные помехи (НП) - реальное зло для Вашего устройства, придётся с ними бороться.

Но моё ХО уверяет меня, что это не Ваш случай: микрик - устройство низкочастотное, длина шнурков к нему около метра, вокруг много металла, никаких оснований предполагать (и допускать) на этом интерфейсе НП нет.

 

А питание как-нибудь надо защищать?

Вдруг там будут броски по питанию?

[Сухой контакт]

Конечно, это не точный расчет, а грубая и крайне упрощенная оценка.

 

Спасибо большое, понятно :)

 

Прочитал статью. Есть вопросы.

 

Основную роль в создании падений напряжений играет не резистивная, а индуктивная составляющая цепей заземления. За счет огромной крутизны передних фронтов НП, даже мизерных индуктивностей земляных полигонов или земляных слоев в печатных платах бывает достаточно для сбоя.

 

Это откуда следует? Из формулы U = L * dI / dt ?

Т. е., фронты очень крутые, ток нарастает очень быстро, следовательно на индуктивности будет падать большое напряжение?

[Сухой контакт]

Кстати, по поводу "нарисовать пути прохождения тока" и "придумать от чего защищаться".

Из каких соображений?

Видимо, должны быть какие-то обобщенные особенности для каждого типа оборудования, т. к., защиты от всего сразу быть не может.

[Сухой контакт]

Зато величина тока разряда при наличии TVS будет больше. Для ESD разряда - примерно вдвое больше, а для EFT помех - на порядок больше. А вот от величины тока разряда напрямую зависит помехоустойчивость, поскольку подавляющее большинство сбоев возникает за счет падений напряжения ("перекосов"), возникающих в земляных цепях при прохождении помеховых токов.

 

Теперь понятно как влияет VD1, спасибо за объяснения :)

Кстати, величины "вдвое" и "на порядок" откуда взяты? Из значений амплитуд напряжений тестовых сигналов для ESD, EFT и сопротивлений источников сигналов?

[Сухой контакт]

Если на входе нет TVS, то при статическом разряде величина тока разряда ограничена величиной выходного сопротивления источника (1.5к для стандартной модели человеческого тела) плюс сопротивление резистора R1. Если же на входе стоит TVS, то величина величина тока разряда будет ограничена только выходным сопротивления источника, в результате чего вероятность сбоя будет существенно выше. А для EFT помех, у которых сопротивление источника сигнала намного меньше, ситуация будет еще хуже.

 

Если будет статический разряд и VD1 присутствует, то он ведь просто откроется и не даст подняться напряжению выше определенного уровня, а Rвых источника разряда (тела) ограничит ток.

А если VD1 не будет в схеме, то напряжение в точке соединения Rвых, R1, R2 резко возрастет и через R1 в источник 12 В потечет ток разряда.

Или я не прав?

 

Пришла дама в песце (для обслуживания бензогенератора) и разрядила его (песца) прямо на микрик? А потом где-то скакнуло напряжение?

Эту ссылку надо бы прибить гвоздями на видном месте.

Нарисуйте пути прохождения токов для выбранных Вами помех (желательно придумать и их напряжения/энергии), и решение придёт само собой.

 

Спасибо за ссылку, почитаем обязательно.

 

Если бы перед ним в линии стоял какой-нибудь диссипативный элемент (н-р, резистор), рассчитанный на рассеивание заданной энергии, в этом TVS'е был бы смысл. А так ... ну попала (откуда-то) между шнурками микрика тыщапицот вольт. То ли TVS спечётся в коротыш, то ли дорога к нему сгорит. Сплошной гейзенберг.

 

Ну дык не является ли выходное сопротивление источника разряда тем самым диссипативным элементом? :)

Сгорит, если энергия помехи большая, а если энергия небольшая?

 

Что-то не пойму, запутался уже... защищают же интерфейсные линии USB, GPRS-модемов (СИМ-карта) и пр. сапрессорами от статики... и без всяких диссипативных элементов...

[Сухой контакт]

От чего все же защищаемся?

Если кнопка стоит на плате вместе с МК, то вообще никакой защиты не надо.

А если кнопка на конце провода, протянутого на улице, то нужна схема грозозащиты.

Также все промежуточные варианты.

 

Бензогенератор.

Микропереключатель на проводах (датчик уровня и т. п.). Провода в пределах 1 м.

Защищаемся от статики и от скачков напряжения.

 

 

Стабилизация обеспечивает постоянное, стабильное напряжение. А ограничение никакой стабильности не обеспечивает, напряжение может скакать как угодно, однако при этом не превысит некой предельной величины.

 

Это понятно... я немного не так выразился...

В нашем случае 12 В будут стабильными и главное, чтобы резких скачков вверх не было. Хотя, не совсем стабильные: аккумулятор с зарядкой + генератор...

 

Где-то посередине существут так наз. "типичное применение", подразумевающее устройство промышленной автоматики или бортовое устройство. С длиной проводов (типично) порядка нескольких метров, в условиях сильных индустриальных помех, но не подверженное ударам молний.

 

Ну как-то так оно и есть.

Бензиновый генератор.

 

Быстродействие здесь не играет ровно никакой рояли. В этой схеме TVS просто бессмысленная деталь. Хоть вреда от нее немного, но есть. А пользы вообще никакой, пустая трата денег.

 

А вред-то от него какой?

Утечка?

[Сухой контакт]

Стабилизировать не будет. А ограничивать будет.

 

Так, а чем тогда стабилазиция принципиально будет отличаться от ограничения?

[Сухой контакт]

Нет, не поможет. Совершенно бессмысленная деталь. Она ставится в схему "на всякий случай", на авось, в ходе шаманских танцев с бубном.

 

По быстродействию не пройдет?

 

А зачем? Разве это самоцель? На локальную кнопку можно прекрасно и от 3В подать смещение.

 

Неее... кнопка не локальная, а удаленная. И даже не кнопка, а микропереключатель.

 

Через VD2 не должен течь заметный ток. Нет ни малейших причин делать R2 низкоомным. Скажем, R2 = 100 кОм прекрасно подoйдет.

 

А как же ток стабилизации для стабилитрона?

При 100 кОм ток через стабилитрон будет очень мал. Будет ли он стабилизировать напряжение (ограничивать на требуемом уровне)?

 

А для повышения помеxоустойчивости в случаее когда сухой контакт находится на некотором удалении и связан со входом устр-ва длинными проводами, надо сделать две вещи:

- Выбрать R1 достаточно низкоомным (типично выбирают порядка 1к)

- Зашунтировать VD2 еще одним резистором (R3), чтобы увеличить порог срабатывания. Например, R3=R2=100k

 

По поводу порога срабатывания не понятно.

Объясните поподробнее, пожалуйста.

[Эмуляция нажатия тактовой кнопки (коммутация контактов)]

Оно там и есть, два истока соединены, к ним подключён минус солнечной батареи, плюс на затворы.

 

Вот не очевидно было, что минус "солнечной батареи" подключен к истокам :(

Нижний полевик хорошо в обратном направлении ток проводит (от истока к стоку)?

 

[Эмуляция нажатия тактовой кнопки (коммутация контактов)]

Нет, никаких "диодных" падений на таких оптронах нет, они в чистом виде управляемые сопротивления — солнечной батареей включаются оба транзистора, потому что MOSFET симметричный компонент и его включает соответствующее пороговое напряжение между затвором и любой из двух других ног, т.е. истока и стока одинаково.

 

Так, не совсем понятно... вроде, управляющее напряжение всегда относительно истока должно быть?

Т. е., для открытия n-канального полевика надо к его затвору приложить положительное напряжение относительно истока более порогового уровня.

[Сухой контакт]

Всем привет!

 

Какие схемы используете для датчиков типа "сухой контакт" (кнопки, микропереключатели и т. п.)?

Namur не предлагать :) Интересует ходовой, простой, бюджетный вариант :)

[Эмуляция нажатия тактовой кнопки (коммутация контактов)]

По поводу CPC1017N.

Как работает выходной каскад?

Это реально просто два n-канальника?

Как я понимаю, если на выводе 4 потенциал выше потенциала на выводе 3, то ток течет через верхний транзистор и паразитный диод нижнего транзистора и наоборот?

 

Имеется в виду (как я понимаю) то, что замена оптроном отличается от кнопки как раз отсутствием дребезга - т.е. если вдруг устройство имеет параноидальные наклонности и хочет именно кнопку, то обман будет распознан.

 

Понял, но неужели бывают настолько параноидальные устройства? :)

[GCC C++ для AVR, общие вопросы]

Стартап является универсальным для всех контроллеров, поддерживаемых библиотекой и вся необходимая ему информация берется из macros.inc и каких-то других файлов библиотеки?