[patron 1]

Сабжевый преамп выполнен явно не для работы в суровых условиях - герметизация корпуса весьма условная, разве что от пыли, конденсат там возможен.

В одном гидрофоне, предназначенном для глубин в сотни метров (кстати не из дешёвых), видел "простое решение" - вся плата залита эпоксидкой. Причина выхода из строя стала понятна после отковыривания части эпоксидки - детали на плате были сильно корродированы. Т.е. даже в хорошо загерметизированном корпусе, позволяющем работать на глубинах порядка километр, - коррозия идёт.

С гидрофонами много проблем : морская вода - очень агрессивная среда да и воздух внутри его корпуса, насыщенный её парами - не подарок.

 

По поводу применяемых ПТ : возможно на сегодняшний день было бы актуально применить в сабжевой схеме LSK489 (как в предложенной выше статье), они есть сдвоенные в СОТ 23.

Изменено 27 декабря, 2017 пользователем Astor

[patron 1]

А какая разница, ОУ или не-ОУ? Смысл в том, чтобы обеспечить одинаковый сигнал на обоих выводах того элемента, импеданс которого вы собираетесь виртуально увеличить. В данном случае, на ПТ-диодах с одной стороны приложен вх. сигнал, с другой - практически тот же самый входной, только буферизированый (ОУ-повторитель). В этом случае ток практически не течёт, что и есть признак бесконечно большого сопротивления.

..разброс параметорв в такой схеме не играет никакой роли, это же не УПТ, да и Кус=1. ..

..Конечно, подбирать незачем, т.к. Кус=1,...

Многие выводы сделаны исходя из того, что Ку = 1, хотя это только частный случай, когда регулятор Gain стоит в положение "0 дБ", а вообщ-то Ку преампа переключаемый - от 0 дБ до +50 дБ. В самом начале я написал, что для простоты регулятор Gain отключен.

 

[Tuvalu 1]

..разброс параметорв в такой схеме не играет никакой роли, это же не УПТ, да и Кус=1. ..

..Конечно, подбирать незачем, т.к. Кус=1,...

Многие выводы сделаны исходя из того, что Ку = 1, хотя это только частный случай, когда регулятор Gain стоит в положение "0 дБ", а вообщ-то Ку преампа переключаемый - от 0 дБ до +50 дБ. В самом начале я написал, что для простоты регулятор Gain отключен.

Во-первых, имелся ввиду Кус=1 по постоянному току, что минимизирует влияние напр. смещения и его дрефа на состояние выхода этого гибридного ОУ. Просто, знание этого факта помогает ответить на вопрос "необходимо ли подбирать ПТ в пары". Нет, не надо, т.к. это не УПТ, повторю в какой-то там раз.

 

Во-вторых, посмотрите, куда включён С2. Не на выход, где величина вых. сигнала действительно будет зависеть от текущего Кус (по переменному току), а на инв. вход - затвор Т4. Почитайте про принцип работы ОУ - ОУ посредством цепи ООС уравнивает напряжения на своих входах (правило №1 в "Искусстве схемотехники"). Иначе говоря, напряжение на затв. Т4 повторяет входное (затвор Т3), каким бы ни был Кус. Так вот, из этой относительно низкоомной точки и берётся сигнал для организации следящей связи.

Изменено 29 декабря, 2017 пользователем Tuvalu

[patron 1]

Спасибо за разъяснения.

 

"..LSK489 это конечно круто.."

Так а что с этим вопросом - даст это что реально :

"...По поводу применяемых ПТ : возможно на сегодняшний день было бы актуально применить в сабжевой схеме LSK489 (как в предложенной выше статье), они есть сдвоенные в СОТ 23..."

 

Ещё две вещи не очень понятные :

- 100 Ом последовательно по входу. Пробовал закорачивать - реально слышно, что шумы падают при его закоротке. Биться за каждый децибел, а тут ...

- Элемент прямо параллельно входу не смог идентифицировать - на схеме квадратик с вопросом внутри : СМД, никакой маркировки, очень маленький - подозреваю, что диод - защита по входу, но какой ? Пробовал на макете на месте этого элемента подключать такую-же цепочку как Т1, Т2 - ограничивать на глаз начинает с примерно 0.4 В. Не знаю каковы уровни сигнала с самих сенсоров, но даже если не более 100-200 мВ, то интуитивно 400 мВ - это очень близко. Обычно побные схемы имеют очень низкие искажения.

Изменено 29 декабря, 2017 пользователем Astor

[Tuvalu 1]

"..LSK489 это конечно круто.."

Так а что с этим вопросом - даст это что реально :

"...По поводу применяемых ПТ : возможно на сегодняшний день было бы актуально применить в сабжевой схеме LSK489 (как в предложенной выше статье), они есть сдвоенные в СОТ 23..."

Круто в том смысле, что эта пара имеет хорошее и редкое сочетание параметров: малый шум, малые ёмкости, средняя крутизна, большое макс. напряжение, малый ток утечки, низкая частота среза фликкер-шума. Но самое главное - это парность, что даёт малое нап. смещения, малый температурный дрейф, большой КОСС и т.п.

Что именно улучшится (и улучшится ли) при применении этой пары, сказать трудно, т.к. многое неизвестно, начиная с параметров датчика. Скорее всего, уменьшится шум на ИНЧ /НЧ, Но, как выяснилось, этот диапазон частот вас не сильно интересует. В любом случае, с таким источником сигнала шум будет минимально возможным. Правда, это преимущество может выражаться как в улучшении С/Ш на несколько дБ, так и всего на доли дБ. Парность для вашей схемы не важна. В общем, попробовать применить, конечно, можно, но ответа в стиле "надо брать" не будет.

 

Я вот что подумал. Т.к. вас не интересует ИНЧ, то можно ограничить полосу снизу. Уменьшать С на входе нельзя, т.к. шум останется практически тем же. Но можно уменьшить R_вх. Ёмкостный характер импеданса датчика позволяет это сделать. При этом, ПТ-диоды скорее всего не понадобяться. Просто, резистор смещения разбивается на две равные части и туда заводится следящая связь. Я бы начинал с пары 2 х 10 МОм (ориентируюсь на С_датчика в несколько нФ, как вы написали. Реактивное R 1 нФ на 100 Гц = 1,6 МОм). Вот эта мера может сильно повлиять на С/Ш. Если попробуете, отпишитесь, самому интересно стало.

Изменено 29 декабря, 2017 пользователем Tuvalu

[patron 1]

"..Уменьшать С на входе нельзя, т.к. шум останется практически тем же..." - нет, он вырастет и неслабо - проверено и на практике и в симе : при таком входном, не менее 1 ГОм, чтобы срезать всё ниже например 20 Гц, придётся поставить С1 в несколько пФ, прирост шума - в разы !

Поэкспериментровать смогу теперь только в январе. Там ещё непонятка вылезала : "ни с того ни с сего" на макете дважды вылетала 5534. Вроде никаких коротышей не делал - тыкал щупом вольтметра и осцилла, паяльник заземлён. Ток срабатывания защиты блока питания ставил на 15 мА (конечно не гарантия, что импульс тока не может превышать 15 мА). Слегка озадачен.

 

[Tuvalu 1]

Посмотрел в симуляторе зависимость шумов от R_вх. При его уменьшении шум на ИНЧ действительно уменьшается, но увеличивается f, с которой начинается рост шума (вниз по частоте), что означает увеличение шума на СЧ. Такие вот качели. Думаю, в вашем случае это будет даже хуже. А НЧ/ИНЧ-шум можно отфильтровать уже на выходе. Нет смысла экспериментировать.

Изменено 30 декабря, 2017 пользователем Tuvalu

[patron 1]

Странно как-то с этими LSK489 : у типовых продавцов их вообще нет, на оф-сайте Linear Systems они пока вроде не исключены из предлагаемых, но и никакой информации по продаже нет - вроде как obsolete. Обычно если что-то снимается с пр-ва, то фирмы предлагают актуальную замену, но в данном случае - молчок.

Даже на ebay всего 1 предложение по 9 баксов за двойной в СОТ23. Но ибэй - это кот в мешке - могут впарить чего угодно.

И странно, что на офсайте Linear System они предлагаются только в сдвоенном варианте СОТ - может в одиночном СОТ и не существуют.

[patron 1]

Но если вернуться "к нашим баранам" - т.е. к исходной схеме в первом посте топика : всё таки - что даёт применение дифкаскада на входе с точки зрения минимизации шумов ?

Изменено 10 января, 2018 пользователем Astor

[one_eight_seven 3]

Но если вернуться "к нашим баранам" - т.е. к исходной схеме в первом посте топика : всё таки - что даёт применение дифкаскада на входе с точки зрения минимизации шумов ?

Рассчитайте модель, и увидите.

Для начала попробуйте сравнить шумы усилителей заряда на ОУ (без предварительного дифференциального усилителя на транзисторах), уже приведённых здесь OPA129 и того же NE5534.

Рассчитайте отдельно токовые шумы и шумы напряжения. После этого попробуйте построить модель доставшейся вам схемы.

Изменено 10 января, 2018 пользователем one_eight_seven

[ViKo 1]

LTspice, как и любой другой spice, покажет частотную плотность шума, и интегральный шум тоже.

[patron 1]

Может я некорректно поставил вопрос - имелось в виду в чём разница по шумам между усилителем с диф-входом, построенного на ОУ и перед ним два дискретных полевика - например как на исходной схеме и недифференциальным каскадом на ОУ и одиночным полевиком на входе ? Если бы источник сигнала был бы дифференциальный - тогда ясно, а в данном случае он недифференциальный.

Далеко не на все интересующие компоненты есть адекватные модельки для LTspice и тем более для анализа по шумам.

Изменено 10 января, 2018 пользователем Astor

[ViKo 1]

Лучше будет давить помехи по питанию.

[patron 1]

Здесь битва идёт за каждый дБ шума - питание хорошо отфильтровать не проблема.

[Tuvalu 1]

в чём разница по шумам между усилителем с диф-входом, построенного на ОУ и перед ним два дискретных полевика - например как на исходной схеме и недифференциальным каскадом на ОУ и одиночным полевиком на входе

Конфигурация с дифусилителем шумит примерно на 3 дБ больше. Зато, схема получается проще, "компонентонезависимей", стабильней.

Впрочем, можете найти готовую или придумать свою схему на одиночном ПТ + ОУ. Общая ООС заводится в исток, это основное требование для сохранения линейности на прежнем уровне. Кус по постоянному току должен быть = 1, иначе резко ухудшится стабильность вых. потенциала и его t* дрейф. Я когда-то пробовал делать подобное - секс тот ещё.

Изменено 11 января, 2018 пользователем Tuvalu