[_pv 64]

6 hours ago, Stanislav said:

 Я брал именно ADA4528-2 для усилителей сигналов с терморезисторов, для термостата. Усилители, опора и АЦП находились внутри самогО термостата (стабильность поддержания температуры там была порядка 0,001С), а измеритель в целом был строго ратиометрическим. Опора - на ADR445 (LTC6655-5 не понравился).

 RMS шума получился примерно в 2-3 раза меньше, чем для предусилителя AD7195, если судить по даташиту последнего.

 Без термостатирования, думается, лучший результат на интегральных усилителях вряд ли можно ожидать.

по даташиту шумы у них одинаковые 6нВ/rtHz что у ada4528 что у ad7195. (10sps == -3dB полоса ~3Гц 12нВ/sqrt(3) ~ 7нВ/rtHz), а вот температурные дрейфы у ada4528 хуже.

картинка выше измерена с отключенным чоппером. в этих же условиях ada4528 показал себя хуже по 1/f шумам.

6 hours ago, Stanislav said:

А какой тогда будет ENOB, и зачем использовать 24-разрядный ультра-лоу-ноис АЦП? ;)  

 Ведь смысл нормирующего усилителя заключается именно в "согласовании" диапазона измеряемых напряжений АЦП с диапазоном выходных напряжений сигнала.

если у встроенного предусилителя шумы получаются не хуже чем у внешнего, то даже если наверх по динамическому диапазону он будет сильно избыточен - не страшно.

ну вот не делают 10ти битные АЦП с малошумящими встроенными предусилителями, чтобы с нВ шумами и 0.1мВ диапазона входных напряжений.

[Stanislav 0]

14 hours ago, _pv said:

по даташиту шумы у них одинаковые 6нВ/rtHz что у ada4528 что у ad7195. (10sps == -3dB полоса ~3Гц 12нВ/sqrt(3) ~ 7нВ/rtHz),

Вы совершенно неправильно оценили (эффективную шумовую) полосу данного АЦП в "наиболее удобном для Вас" режиме его работы.

Точно считать лень, но она будет не более 0,5 Гц.

Это прямым образом следует из даташита.

RMS шума, следовательно, отличается если не на порядок, то в несколько раз. НЕ в пользу AD7195, естественно.

 

[_pv 64]

3 minutes ago, Stanislav said:

Вы совершенно неправильно оценили (эффективную шумовую) полосу данного АЦП в данном режиме работы.

Точно считать лень, но она будет не более 0,5 Гц.

 Это прямым образом следует из даташита.  

 

прямым образом из даташита следует:

Quote

The 3 dB frequency for the sinc4 filter is equal to f3dB = 0.23 × fADC

Для sinc3 соответственно ~Fadc/3.

да и приведённый график шумов вполне этому соответствующий я всё-таки не от руки в mspaintе нарисовал.

Как Вы полосу в двадцать раз меньше Fs получили?

 

[Stanislav 0]

15 hours ago, _pv said:

 а вот температурные дрейфы у ada4528 хуже.

Прямое сравнение даташитов даёт минимум 3-кратное преимущество ADA4528 перед AD7195 по типовым характеристикам.

2нВ/С против 6нВ/С по дрейфу нуля.

По предельным значениям будет вообще ой. Поэтому, для AD7195 они не приводятся вовсе.

 

8 minutes ago, _pv said:

 

прямым образом из даташита следует:

Для sinc3 соответственно ~Fadc/3.

да и приведённый график шумов вполне этому соответствующий я всё-таки не от руки в mspaintе нарисовал.

Как Вы полосу в двадцать раз меньше Fs получили?

 

Вы неправильно учли коэффициент децимации. Для наилучшего случая (Table 6), он равен 480.

См. Fig.30 даташита, с соответствующим масштабированием частоты выборки.

 

Quote

The 3 dB frequency for the sinc4 filter is equal to f3dB = 0.23 × fADC

Слышен звон, да откуда он? (с)

Изменено 24 декабря, 2019 пользователем Stanislav
Дополнение

[_pv 64]

3 minutes ago, Stanislav said:

Прямое сравнение даташитов даёт минимум 3-кратное преимущество ADA4528 перед AD7195 по типовым характеристикам.

 2нВ/С против 6нВ/С по дрейфу нуля.

 По предельным значениям будет вообще ой. Поэтому, для AD7195 они не приводятся вовсе.

да, тут ошибся, сравнил маx и typ. значения.

но другого объяснения почему на совсем медленных частотах 0.01Гц шумы у ada4528 у меня получились больше чем у ad7195, у меня нет.

температуру платы отдельно не стабилизировал.

[Stanislav 0]

5 minutes ago, _pv said:

но другого объяснения почему на совсем медленных частотах 0.01Гц шумы у ada4528 у меня получились больше чем у ad7195, у меня нет.

температуру платы отдельно не стабилизировал.

Возможно, следовало бы предпринять меры по уменьшению температурных флуктуаций в многочиповой системе.

Термостат часто не обязателен. В ряде случаев, достаточно относительно массивного кожуха (в виде экрана из толстой медной фольги. например). И потом всю систему поместить в защитную (от движения воздуха) коробочку, хоть даже из картона.

Тогда, перед началом измерений, систему требуется прогреть Но и дрейфы упадут на порядок.

 

Потом, огромное значение имеет тип применяемых резисторов.

У Вас был какой, если не секрет?

 

 

[_pv 64]

14 minutes ago, Stanislav said:

Вы неправильно учли коэффициент децимации. Для наилучшего случая (Table 6), он равен 480.

См. Fig.30 даташита, с соответствующим масштабированием частоты выборки.

там ещё есть таблица 9, но ладно.

на fig30 при 10SPS вижу те же 2.5Гц = Fs/4 для -3дБ.

[Stanislav 0]

19 minutes ago, _pv said:

там ещё есть таблица 9, но ладно.

на fig30 при 10SPS вижу те же 2.5Гц = Fs/4 для -3дБ.

Да, верно. Простите за скороспешное суждение.

Не было времени на внимательное изучения даташита, вот и примерещилось... :(

 

А какой там смысл в режиме CHOP ENABLED?

[_pv 64]

2 minutes ago, Stanislav said:

 Возможно, следовало бы предпринять меры по уменьшению температурных флуктуаций в многочиповой системе.

 Термостат часто не обязателен. В ряде случаев, достаточно относительно массивного кожуха (в виде экрана из толстой медной фольги. например). И потом всю систему поместить в защитную (от движения воздуха) коробочку, хоть даже из картона.

 Тогда, перед началом измерений, систему требуется прогреть Но и дрейфы упадут на порядок.

Потом, огромное значение имеет тип применяемых резисторов.

 У Вас был какой, если не секрет?

меры приняты были, и алюминиевый корпус и картонная коробка от сквозняков. 

резисторы обычные, но я же не на дрейфы коэффициента смотрю, а на закоротку на входе. везде напряжения нулевые (смещения).

 

[Stanislav 0]

11 minutes ago, _pv said:

меры приняты были, и алюминиевый корпус и картонная коробка от сквозняков. 

резисторы обычные, но я же не на дрейфы коэффициента смотрю, а на закоротку на входе. везде напряжения нулевые (смещения).

 

Извиняюсь, если что-то пропустил, но каким образом оценивались шумы ADA4528, пусть даже и на закоротке, и какие конкретно резисторы при этом применялись (если применялись вообще)?

[_pv 64]

19 minutes ago, Stanislav said:

А какой там смысл в режиме CHOP ENABLED?

ну вроде как включает чоппер, через раз меняя входы местами и измеряя в двое дольше (на какой именно частоте он входами щелкает не знаю, возможно прям на частоте модулятора)

шумы подрастают, но зато с уменьшением частоты плотность шума не растёт, шум белый, строго корень.

если на графике что я привёл выше включить чоппер, то шумы с самого начала будут раза в 2 выше, но с уменьшением частоты (увеличением времени) графики пересекутся около при времени усреднения 200-300с, 

[Stanislav 0]

17 minutes ago, _pv said:

ну вроде как включает чоппер, через раз меняя входы местами и измеряя в двое дольше (на какой именно частоте он входами щелкает не знаю, возможно прям на частоте модулятора)

шумы подрастают, но зато с уменьшением частоты плотность шума не растёт, шум белый, строго корень.

если на графике что я привёл выше включить чоппер, то шумы с самого начала будут раза в 2 выше, но с уменьшением частоты (увеличением времени) графики пересекутся около при времени усреднения 200-300с, 

Спасибо, я примерно так и подозревал.

Но если шумы AD7195 становятся 2х выше, и дрейф ADA4528 в 3 раза ниже, последний должен иметь кратное преимущество при таких временах усреднения...

 

ЗЫ. Думается, здесь могут роль играть не только дрейфы усилителей, но и термо-эдс проводников. Флуктуации которых для интегрального прибора будут однозначно меньше, чем для многочиповой конструкции.

Изменено 24 декабря, 2019 пользователем Stanislav
Дополнение

[_pv 64]

3 minutes ago, Stanislav said:

Извиняюсь, если что-то пропустил, но каким образом оценивались шумы ADA4528, пусть даже и на закоротке, и какие конкретно резисторы при этом применялись (если применялись вообще)?

тем же ad7195ebz, сначала с закороткой на входе АЦП без усилителя, потом с внешним усилителем перед АЦП и закороткой на входе уже у ada4528.

коэффициент ~ 10-20 не помню уже, там и single ended и дифф. усилитель из сдвоенного 4528-2 был, обычные smd резисторы.

запараллеливание 10 штук действительно уменьшало шумы в 3 раза. до пары нВ/Гц^0.5. но на низкой частоте <0.1Гц  шум "1/f " с уменьшением частоты рос быстрее чем у ad7195 с выключенным чоппером.

4 minutes ago, Stanislav said:

 Но если шумы AD7195 становятся 2х выше, и дрейф ADA4528 в 3 раза ниже, последний должен иметь кратное преимущество при таких временах усреднения...

я вот тоже так думал, особенно если ada4528 десяток штук в параллель включить чтобы шумы до пары нВ/Гц ещё уменьшить, но вышло совсем наоборот.

[Stanislav 0]

46 minutes ago, _pv said:

тем же ad7195ebz, сначала с закороткой на входе АЦП без усилителя, потом с внешним усилителем перед АЦП и закороткой на входе уже у ada4528.коэффициент ~ 10-20 не помню уже, там и single ended и дифф. усилитель из сдвоенного 4528-2 был, обычные smd резисторы.

Надо бы схему, а так непонятно, как была сделана закоротка, в том и другом случае.

Ведь у АЦП нет "истинной земли", и смещение подавать куда-то всё равно пришлось.

 

46 minutes ago, _pv said:

коэффициент ~ 10-20 не помню уже, там и single ended и дифф. усилитель из сдвоенного 4528-2 был, обычные smd резисторы.

запараллеливание 10 штук действительно уменьшало шумы в 3 раза. до пары нВ/Гц^0.5. но на низкой частоте <0.1Гц  шум "1/f " с уменьшением частоты рос быстрее чем у ad7195 с выключенным чоппером.

"Обычные smd" резисторы для таких АЦП и усилителей не годятся. У них токовые шумы могут превышать тепловые на 2 и более порядка. Кроме того, присутствует и фликкер-шум, который вообще трудно поддаётся оценке.

Нужно применять металлические (тонкоплёночные) резисторы, типоразмера 0603 и более, с номиналами в сотни ом - единицы килоом. У таких суммарные шумы минимальны.

 

46 minutes ago, _pv said:

я вот тоже так думал, особенно если ada4528 десяток штук в параллель включить чтобы шумы до пары нВ/Гц ещё уменьшить, но вышло совсем наоборот.

Всё же, мсм, в методику измерений вкралась какая то ошибка. Или особенность конкретной схемы повлияла на результат...

 

ЗЫ. Для особо точных измерений без термостата, использовал резисторные сборки Susumu серии RM.

В термостате хорошие результаты получались и с одиночными metal film резисторами той же фирмы, благо они выходят дешевле, и можно подобрать любое их соотношение.

 

Изменено 25 декабря, 2019 пользователем Stanislav
Дополнение

[rloc 51]

2 часа назад, _pv сказал:

меры приняты были, и алюминиевый корпус и картонная коробка от сквозняков.

Было время проводил эксперименты с параллельным соединением аудиоусилителей, на частотах ниже 1Гц помогала более тщательная термоизоляция. Для макета делал специальный герметичный ящик с двойными стенками из стеклотекстолита и заполнением из ваты ~2см толщиной (дополнительно и шумоизоляция).

 

1 час назад, Stanislav сказал:

"Обычные smd" резисторы для таких АЦП и усилителей не годятся. У них токовые шумы могут превышать тепловые на 2 и более порядка. Кроме того, присутствует и фликкер-шум, который вообще трудно поддаётся оценке.

Нужно применять металлические (тонкоплёночные) резисторы, типоразмера 0603 и более, с номиналами в сотни ом - единицы килоом. У таких токовые и фликкер- шумы минимальны.

Согласен, тонкопленочные значительно меньше шумят. Токовый шум резисторов - это и есть фликкер-шум с наклоном 10дБ/дек, после пересечения с тепловым уходит ниже.

 

2 часа назад, _pv сказал:

резисторы обычные, но я же не на дрейфы коэффициента смотрю

Обычные резисторы, которые с ТКС 50-200ppm/C - это толстопленочные, фликкер-шум достаточно большой. Есть зависимость, чем лучше ТКС, тем меньше токовый шум резистора, константановые и манганиновые резисторы шумят меньше всех. В Электронике НТБ 9/2018 приводили измерение:

П. Мерки, Исследование фликкер-шума толстопленочных резисторов

 

 

По моим измерениям, толстопленочные резисторы (Yageo, Vishay) шумят меньше, чем на картинке, скорее ближе к тонкопленочным, чем к подстроечным.