[Tuvalu 1]

А почему теоретически ?

Повторю, посмотрите шум на стоке, сколько там?

Изменено 23 января, 2018 пользователем Tuvalu

[НЕХ 4]

Вот такая мысль ... как в данной схеме

 

Это чудо уже попадалось - "зарядочувствительный предусилитель росатом"

http://www.freepatent.ru/patents/2526756

[patron 1]

Повторю, посмотрите шум на стоке, сколько там?

Я потому и спросил - что должно получиться по теории, т.к. результаты симуляции шумов совершенно несовпадают с реальностью. Пока что доверять им у меня нет оснований.

 

HEX Спасибо - надо обмозговать

[patron 1]

Цитата из патента по линку HEX

Значение шума в канале VT1 поступает одновременно на эмиттеры транзисторов VT2, VT3 и преобразуется в напряжение на резисторах R1 и R2...

.....Выбирая значения резисторов R1 и R2, добиваются минимального значения шума на выходе основного усилителя DA1,При этом входной сигнал с амплитудой A0, проходя те же цепи усиления, усиливается по закону Aвых=A 0с+А0и, где Aвых - амплитуда выходного сигнала, A0с - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи усиления стока, A0и - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи истока.

Вот и я исходил из той-же логики :

и шумовой ток и ток сигнала, протекающие по каналу ПТ - одни и те же, но напряжения сигнала, выделяющиеся на резисторах в стоке и истоке - противофазны и могут быть сложены в ОУ - вроде понятно.

Автор патента считает, что суммарный шум на выходе ОУ считается, как корень из разницы квадратов шумов истока и стока - а из чего это следует ?

 

Tuvalu Разумеется я просимил оба выхода и засомневался в достоверности результатов, поэтому и не привёл их.

Ради интереса пересимил шумы семи известных малошумящих ПТ в одной и той-же схеме включения и был ещё больше озадачен : лучше всех оказался BFR31, а BF862 оказался самым худшим, что совершенно противоположно результатам измерений живых транзисторов.

Ну и как тогда верить симуляции по шумам ?

Изменено 24 января, 2018 пользователем Astor

[Tuvalu 1]

а BF862 оказался самым худшим, что совершенно противоположно результатам измерений живых транзисторов.

Ну и как тогда верить симуляции по шумам ?

Ну да, модели ПТ в части шумовых характеристик часто недостоверны. Но я повторю, это не имеет принципиального значения. Все ваши "шумовые косяки" связаны не с неудачным выбором типа ПТ, а с недостаточными (обрывочными) знаниями в этой области, например, с неумением строить эквивалентные схемы и, как результат, с непониманием вклада каждого элемента в общий результат по шумам. Плюс, трудности с прикидочным количественным экспресс-анализом, вроде "ОУ шумит столько-то, а это эквивалентно тепловому шуму R примерно такого-то сопротивления". Собственно, это повторение/продолжение поста #63, ничего нового.

Так вот, ваш симулятор, скорее всего, показал всё верно - шум на стоке намного выше, чем на истоке. (Вы так и не сознались, каков там был уровень шума - типа стало неудобно за друга (LTSpice), который говорит глупости). И модель ПТ здесь ни при чём. Если коротко, то R в истоке просто добавляет шум, т.к. его тепловой шум намного больше шума малошумящего ПТ (шум 2 кОм - 5,7 нВ/^Гц). Т.е. картина точно такая же, как и в случае с высокоомной обвязкой ОУ. А подробное объяснение можно прочитать, например, в книге "Техника высококачественного звуковоспроизведения", стр. 68-70.

Не зацикливайтесь на точных цифрах, главное - это качественный анализ, в этом плане симуляторы не врут.

Изменено 24 января, 2018 пользователем Tuvalu

[patron 1]

Я действительно никогда профессионально не занимался шумами аудиоканалов (моя базовая специализация совсем в другой области) - потому и обратился за помощью к "перцам" по Оу.

Но, если внимательно прочитать всю ветку, то похоже не только у меня есть проколы с анализом шумовых х-к разных схемотехнических решений... ;) И уходить от прямых ответов - тоже не только моя прерогатива : так и не было озвучено численного теоретического прогноза о соотношении шумов с истока и стока схемы на одном ПТ с расщеплённым выходом, а ведь это наверняка однозначно просчитывается и не зависит от типа ПТ. Тем более, что резисторы в истоке и стоке почти одинаковые - подбирались по равной амплитуде на обоих выходах.

 

 

[Tuvalu 1]

так и не было озвучено численного теоретического прогноза о соотношении шумов с истока и стока схемы на одном ПТ с расщеплённым выходом, а ведь это наверняка однозначно просчитывается и не зависит от типа ПТ.

Так вы же и не спрашивали про численное значение. Тем не менее, я написал в предыдущем посте про шум 2 кОм; если вы не догадались, то шум будет никак не меньше этого значения - точно так же, как в предыдущих опытах с ОУ. Плюс, значительный вклад шума стокового резистора (т.к. Кус маленький, около 1) - это всё описано в книге. Сравните с шумом BF861 (2 нВ на 1 кГц). И снова, вы заморачиваетесь с численными значениями. Ваша идея, будь она реализована, принципиально ухудшит результат - разве этого мало знать, чтобы бросить эту затею?

Изменено 24 января, 2018 пользователем Tuvalu

[patron 1]

Тогда получается. что и в схеме из первого поста топика, где сигнал на ОУ снимается со стоков и в схеме из патента сигнал на неинв. вход ОУ снимается со стока - везде ашипки с точки зрения шума ?

Изменено 24 января, 2018 пользователем Astor

[Tuvalu 1]

Тогда получается. что и в схеме из первого поста топика, где сигнал на ОУ снимается со стоков и в схеме из патента сигнал на неинв. вход ОУ снимается со стока - везде ашипки с точки зрения шума ?

Нет, не получается.

1) Дифусилитель имеет большое (максимальное для заданого тока) усиление, т.к. истоки соединены между собой. Это значит, что влияние шума стоковых резисторов минимально (см. книгу).

2) Истоковых резисторов нет, их роль выполняют истоки друг для друга (первый для второго, второй для первого), т.е. их величина мин. возможна для дифусилителя. Дальше понятно.

В итоге, шум дифкаскада минимален. Меньше будет шуметь только одиночный ПТ (но без истокового резистора или с таковым, но зашунтированным ёмкостью). См. ту же книгу, стр. 72, 73.

 

Патент не смотрел.

Изменено 24 января, 2018 пользователем Tuvalu

[patron 1]

Патент не смотрел.

А зря - минутное дело ткнуть в линк. Схема тривиальная, а суть логики автора я процитировал чуть выше.

Изменено 24 января, 2018 пользователем Astor

[patron 1]

В итоге, шум дифкаскада минимален. Меньше будет шуметь только одиночный ПТ (но без истокового резистора или с таковым, но зашунтированным ёмкостью). См. ту же книгу, стр. 72, 73.

В общем книга даёт след. выводы (поправьте, если что-то неверно истолковал) :

1. всё определяется номиналом резистора в истоке входного ПТ: чем он меньше - тем лучше. Наилучший вариант - 0 Ом, либо заблокированный большим кандюком. Номинал резистора в стоке особого влияния на шумы не имеет.

2. применение симметричного дифкаскада с резистором в истоках заведомо даёт шума на 3 дБ больше по сравнению с одиночным ПТ;

3. применение несимметричного ДК - со съёмом сигнала только с одного транзистора и с резистором в истоках даёт шума на 6 дБ больше по сравнению с одиночным ПТ;

4. применение ГСТ вместо резистора в истоках несимметричного ДК добавляет шума почти на 8 дб по сравнению с одиночным ПТ.

Невесёлая картина с точки зрения рассмотренных в топике схем

 

[prig 0]

Остаётся только выбор типа ПТ и их режима. Вроде писал, но повторюсь, что с таким высокоомным источником оптимальный ток стока будет меньше начального,...

 

 

...

Ради интереса пересимил шумы семи известных малошумящих ПТ в одной и той-же схеме включения....

 

 

...похоже не только у меня есть проколы с анализом шумовых х-к разных схемотехнических решений...

...

 

 

...

1. .... Номинал резистора в стоке особого влияния на шумы не имеет.

...

 

Вообще-то, резистор в стоке определяет коэффициент усиления транзисторного каскада (Ka_pt). Вместе с крутизной, ессно.

И зачастую приходится искать некий оптимум между величиной стокового резистора и этим Ka_pt для каждого конкретного случая.

Так как именно этот коэффициент определяет приведённый к затвору шум стока.

Для оценок вполне применима вот такая грубая формула для дифф. схемы: SQRT(2*Vn_pt^2 + (2*Vn_r^2+Vn_opa^2)/Ka_pt).

Если у операционника большой токовый шум, то надо учитывать и его. Но обычно это не слишком актуально.

 

Понятно дело, собственный шум транзистора Vn_pt будет зависеть от тока и х.з. ещё чего.

Соответственно, для каждого конкретного транзистора в конкретной схеме с конкретным суммарным Ку должен определяться оптимальный рабочий ток.

 

Собственно, о режимах полевиков Tuvalu упоминал неоднократно.

А выбирать режим работы ПТ без определения стокового резистора весьма затруднительно.

 

Так что, даже не знаю, что Вы там "пересимили" и как интерпретировать полученные результаты.

 

П.С. Для пироприёмников, а там без ПТ никак, мне удавалось выжать менее 2 nV/sqrt(Hz) для однотранзисторной схемы. Диапазон - примерно аудио.

В принципе, можно было сделать и лучше, но там всплывали другие проблемы.

Так вот, источником напряжения и стоковым резистором задавался ток транзистора и Ka_pt~=6...8.

Операционник ставился сравнительно простенький, типа дешёвого аудио с шумами 4 nV/sqrt(Hz) и биполяром на входе. Суммарный Ку~=10.

Правда, бескорпусной ПТ там стоял рядом с кристаллом, и производитель нихрена не говорил, какой именно.

 

П.С.П.С. Собственно, это я к чему?

Оптимизируйте для начала приведённый ко входу шум стока для простого каскада на ПТ.

Т.е., выберите оптимальный рабочий ток и стоковый резистор.

А уже только потом приживляйте полевики к ОУ.

[patron 1]

Так что, даже не знаю, что Вы там "пересимили" и как интерпретировать полученные результаты.

Симил в двух схемах : одна - примитивный каскад ПТ с одинаковыми резисторами в истоке и стоке по 2 кОм и вторая - каскад на составном транзисторе - ПТ + БТ повторитель, с ГСТ в истоке и динамической нагузкой в стоке.

Играться с оптимизацией режима по пост. току для каждого ПТ - это нужна уйма времени, которой нет.

И в каких пределах в дБ меняется уровень шума, если поиграть током покоя ?

[prig 0]

Симил в двух схемах : одна - примитивный каскад ПТ с одинаковыми резисторами в истоке и стоке по 2 кОм и вторая - каскад на составном транзисторе - ПТ + БТ повторитель, с ГСТ в истоке и динамической нагузкой в стоке.

Играться с оптимизацией режима по пост. току для каждого ПТ - это нужна уйма времени, которой нет.

И в каких пределах в дБ меняется уровень шума, если поиграть током покоя ?

 

- "в истоке ... 2 кОм" - это сразу 5.6 nV/sqrt(Hz), приведённые ко входу.

- В первом приближении, зависимостью шума канала ПТ от тока можно пренебречь. Можно просто ориентироваться на паспортные данные по шуму.

И вовсе не обязательно "играться" с режимами по пост. току для всех транзисторов.

Для первой оценки достаточно выбрать Ку транзисторного каскада в диапазоне 5...10 (лучше 10 если использовать значение крутизны для нач. тока),

потом по значению крутизны определяется сопротивление в стоке, обеспечивающее потребный Ку.

И вот после этого уже можно сравнивать транзисторы в схеме с общим истоком, задав для начала одинаковое смещение затвора.

Естественнно, для получения сопоставимых значений, шум на стоке пересчитывается в эквивалентный на затворе с использованием конкретного Ку каскада.

 

Подход довольно грубый, но он достаточно удобен для оценки работы с конкретным источником сигнала и выбора ПТ.

 

- А вот с конкретным ПТ можно действительно достаточно долго и много "играться". В зависимости от дальнейшего выбора типа схемы, ОУ, рабочего напряжения и прочих мелочей.

Как уже отмечал Tuvalu, особой сексуальностью отличаются однотранзисторные схемы. Но если в рекордах по шуму и траханью нужды нет, лучше использовать дифф. схему.

[patron 1]

Вот попалась схема какого-то преампа для микрофона - предположительно от байердинамик. Как-то круто накручено - не всё понятно :

Для первой оценки достаточно выбрать Ку транзисторного каскада в диапазоне 5...10 (лучше 10 если использовать значение крутизны для нач. тока)

Ну хорошо, давайте "начнём плясать от печки" :

Я обозначил сабж, как преамп для работы от пьезодатчика с ёмкостью от 3 до 10 нФ. Выходной сигнал с датчика может превышать и сотню мВ - отсюда сразу и требование к линейности вх. каскада - он должен без значительных искажений пропускать пару сотен мВ, а удастся ли выполнить это при Ку = 10 в однотранзисторной схеме входного каскада ?

Изменено 26 января, 2018 пользователем Astor