[Herz 5]

Причина появления Idle Tones, если не изменяет склероз, - модуляция опорного источника внутри кристалла, так что ссылки на "законы природы" - от лукавого. Это эффект, однако, присущ в той или иной степени всем известным мне сигма-дельта АЦП.

Самый простой метод борьбы с помехами этого вида - подача на вход небольшого постоянного напряжения, заведомо большего всех внутренних смещений АЦП, тогда продукты нелинейного преобразования в его модуляторе удаётся "вытеснить" во внеполосную область спектра. Где они будут подавлены шифровым фильтром НЧ. Механизм явления описывать довольно долго, но можно посмотреть в Analog Dialogue примерно 10-летней давности, там была очень толковая и понятная статья по этому вопросу.

Почему тогда эти пики шумов соответствуют некоторым определённым уровням напряжений? И как можно подачей постоянного напряжения сместить спектр? Впрочем, Вы правы, следует почитать первоисточники.

[Stanislav 0]

Почему тогда эти пики шумов соответствуют некоторым определённым уровням напряжений? И как можно подачей постоянного напряжения сместить спектр? Впрочем, Вы правы, следует почитать первоисточники.

Вот, нашёл: Analog Dialogue, Volume 28, Number 1, 1994 и Volume 28, Number 2, 1994. Статья называется "Using sigma-delta converters" - Parts 1 & 2, в самом конце.

Скачать можно здесь.

[Herz 5]

Мой опыт говорит, что решение задачи "в лоб", то есть, в прямом соответствии с её постановкой, оказывается в подавляющем большинстве случаев наиболее приемлемым из всех возможных.

Простите, приемлемым кем? Разработчиком? Это объяснимо, ибо требует, как правило, наименьшей нагрузки на извилины. Не могу поверить, что это Ваш путь.

 

...Например, излишним мне представляется построение идентичного канала для выделения и измерения помехи (то бишь, наводки и засветки). Во-первых, она (помеха) достаточно мощная и, безусловно, не требует даже и близко такого же усиления, как основной сигнал. Во-вторых, если модулировать лазер частотой около 20 кГц (кстати, совсем не обязательно меандром), для отделения НЧ-помехи от сигнала достаточно примитивного ФНЧ, СД же, по-моему, ни к чему.

Простите, но я уже перестал что-либо понимать...

Жаль. Может, Вы не все посты успеваете прочесть? :(

 

По-моему, Вы собирались использовать именно меандр, или я что-то упустил?

Какая разница? Я лишь хотел напомнить, что модуляцией управляю я, скважность мне ничего не мешает сделать практически любой.

НЧ компоненты мешающего сигнала могут быть подавлены с помощью ФВЧ, или компенсатора засветки, аналогичного ФВЧ.

Если бы... Я пытаюсь объяснить, что именно это мне и не удаётся. :(

 

Однако, спектр помехи простирается довольно далеко из-за нелинейного характера процессов, происходящих в ЛДС. Например, рассмотрите спектр функции |sin(x)|. В реальных лампах он может быть ещё "хуже".

Именно. А+|sin(x)|, где А- постоянная засветка, а х - 50Гц, и есть близкая к реальной модель помехи. "Хуже" пока давайте не будем...

...В-третьих, для измерения её уровня предлагается, как я понял, аналогичный дельта-сигма АЦП (или второй канал оного). Это не выглядит оправданным, учитывая то, что ЦФ АЦП наиболее эффективно подавляет именно частоты, являющиеся для данной помехи основными гармониками: 50Гц, 100Гц... Если же частота среза ФНЧ предполагается много ниже этих частот (что само по себе весьма громоздко), то и время измерений станет, наверное, оочень большим... Возможно, такое постороение системы оправдано при использовании быстродействующих АЦП, чтобы оцифровать каждый импульс и восстановить форму помехи...

Непонятно... Нужно рисовать блок-схему.

Так я о Вашей же схеме говорил.

 

 

...И, наконец, в-четвёртых: сам сигнал (составляющий всего лишь 0,1% от уровня помехи и это в лучшем случае!) так и не будет усилен достаточно общим для обоих каналов усилителем. Вы, правда, на это уже заметили:

Верно, но ведь мы говорим о сигма-дельта, не так ли? 24 бита уже лет 15 как не проблема...

Только, если имеется в виду, что АЦП такой разрядности лет 15 существует на рынке, то да. Но получить достоверные данные с такой разрядностью - это и по сей день проблема немаленькая. Тем более, обратите внимание: значащими при таком способе измерений будут именно младшие разряды, а это есть совсем не хорошо, думаю, Вы понимаете, почему...

Нет, не понимаю. Поясните мысль, пожалуйста. Кроме того, могу показать, как получить хорошие характеристики и с меньшим числом разрядов (напр., 16). "Недостающую" точность при этом можно "вытянуть" путём усреднения данных в МК.

 

Даже не знаю, что тут пояснять... Пара полученных значений будет содержать, например, по 20 бит данных, но различаться между собой они будут лишь последним байтом. Это примерно то же самое, что измерять напряжение батарейки на 300-вольтовом пределе тестера. Вы же знаете, что такое абсолютная и относительная погрешности.

 

Поэтому пока остаюсь убеждённым в том, что "вычитание засветки" необходимо делать до основного усиления. В этом смысле структура, предложенная уважаемым DS_, нравится мне больше. Хоть и не лишена определённых недостатков, это ясно.

Простите, но на каких соображениях держится Ваша убеждённость? Лично я уверен в прямо противоположном.

На том простом соображении, что полезный сигнал не получает достаточного усиления в тракте.

Рассмотрите реальный случай: скважность равна 2,01, отношение Ку+ к Ку- равно -1,01. Пусть помеха после предварительного подавления на входе СД равна сигналу...

Пусть!!! Если бы помеха у меня хотя бы была равна сигналу, и горя б не было!

Но я не вижу, например, в Вашей схеме, где происходит подавление до таких соотношений С/П до СД.

[Herz 5]

Кстати, почему нельзя использовать УВХ для этих целей, мне так и не понятно. Я бы, всё-таки, попробовал.

Функция выборки идеального УВХ - суть дельта-функция, а предлагаемого СД - прямоугольник. В первом случае, выборка будет не согласованной со входным сигналом, во втором её можно сделать согласованной, то есть, получить на выходе отношение С/П, близкое к теоретически предельному.

Вот этого я как раз понять не могу. Что значит, несогласованной? Почему в одном случае - нет, в другом - да? Я имел в виду нечто вроде кореллятора, если не путаюсь в терминологии.

DS на ОРА615 есть, кстати, похожий пример. Алгоритм его работы довольно прост. И я не вижу никаких проблем с синхронизацией.

...Вы попробуйте рассмотреть проблему, порисовав спектры сигнала. Т.е. нарисуйте спектр помехи, шум ТИ, пики от частоты модуляции и ее гармоник. Ну и просто карандашиком можно начертить поверх, что хотелось бы от пропускания схемы - будет наглядно...

Вот именно! С построения моделей сигнала и помехи, по-моему, и надо начинать...

Тогда станет совершенно ясно, что предложение сделать частоту зондирующего сигнала кратной частоте помехи, не выдерживает никакой критики.

Должен признаться, что поставлен в тупик. Что Вы называете построением модели? :( Математическую модель?

[DS 0]

По поводу УВЧ - действительно, если ее включить "в лоб" Можно получить весьма неприятный эффект - шум после УВХ будет определяться исходя из огромной полосы пропускания, скажем в несколько десятков Мгц. Stanislav это имеет в виду. Надо конденсатор в УВХ заряжать через резистор, чтобы время выборки было согласовано с половиной периода, т.е. выбиралось как бы среднее значение за это время.

 

Посмотрел по поводу idle tones - это все-таки проблема 12 летней давности. Похоже, на новых АЦП ее нет, как за счет улучшения качества, так и за счет новых примочек, типа choppingа входов.

[Stanislav 0]

Простите, приемлемым кем? Разработчиком? Это объяснимо, ибо требует, как правило, наименьшей нагрузки на извилины. Не могу поверить, что это Ваш путь.

Приемлемым как для разработчиков, так и для пользователей.

Насчёт нагрузки на извилины Вы не правы - весь фокус в том, что нужно грамотно поставить задачу; здесь надо думать наиболее крепко. С этим часто главная трудность... Не обижайтесь, но мне кажется, что Вы всё-таки подходите к решению своей проблемы без определённой системы. Напротив, я получил очевидное (надеюсь) решение из постановки задачи (посты #42 и #72, простите за самоцитирование), базируясь на некоторых собственных представлениях о природе процессов, происходящих в тракте передачи-приёма.

 

По-моему, Вы собирались использовать именно меандр, или я что-то упустил?

Какая разница? Я лишь хотел напомнить, что модуляцией управляю я, скважность мне ничего не мешает сделать практически любой.

Простите, но Вы сообщили (или это мне показалось?), что импульсная мощность лазера не может быть больше 10 мВт. При таком ограничении использование меандра вполне оправдано.

НЧ компоненты мешающего сигнала могут быть подавлены с помощью ФВЧ, или компенсатора засветки, аналогичного ФВЧ.

Если бы... Я пытаюсь объяснить, что именно это мне и не удаётся. :(

Не нужно даже и пытаться давить на входе помеху полностью - это невозможно. Главная задача состоит в уменьшении динамического диапазона С+П на входе СД.

Вообще-то, решение задачи должно быть комплексным: напр., 20дБ выиграли с помощью дешёвого светофильтра, ещё 20 - с помощью простой оптики, ещё 20дБ - с помощью ФВЧ, ещё 60 - на СД и вычитателе, остальное "добрали" при помощи стат. обработки (усреднением).

 

...В-третьих, для измерения её уровня предлагается, как я понял, аналогичный дельта-сигма АЦП (или второй канал оного). Это не выглядит оправданным, учитывая то, что ЦФ АЦП наиболее эффективно подавляет именно частоты, являющиеся для данной помехи основными гармониками: 50Гц, 100Гц... Если же частота среза ФНЧ предполагается много ниже этих частот (что само по себе весьма громоздко), то и время измерений станет, наверное, оочень большим... Возможно, такое постороение системы оправдано при использовании быстродействующих АЦП, чтобы оцифровать каждый импульс и восстановить форму помехи...

Непонятно... Нужно рисовать блок-схему.

Так я о Вашей же схеме говорил.

Ага, тогда понятно. :)

В общем, мыслите Вы в правильном направлении. Расположив нули цифрового фильтра на гармониках строго периодического сигнала, получим полное его подавление.

Здесь, однако, есть две засады.

Первая состоит в том, что моменты выборки сигма-дельта АЦП должны быть жёстко синхронизированы с частотой периодического сигнала, что для данных АЦП сделать довольно трудно. Главная беда, однако, не в этом.

Вторая засада - ни один реальный сигнал в природе не является строго периодическим. Упрощённо говоря, помеху можно представить суммой детерминированной периодической и случайной непериодической компонент. Фильтром может быть подавлена только периодическая часть, а как Вы собираетесь оценивать и подавлять непериодическую? Моя система этот вопрос решает в принципе.

 

Нет, не понимаю. Поясните мысль, пожалуйста. Кроме того, могу показать, как получить хорошие характеристики и с меньшим числом разрядов (напр., 16). "Недостающую" точность при этом можно "вытянуть" путём усреднения данных в МК.

Даже не знаю, что тут пояснять... Пара полученных значений будет содержать, например, по 20 бит данных, но различаться между собой они будут лишь последним байтом. Это примерно то же самое, что измерять напряжение батарейки на 300-вольтовом пределе тестера. Вы же знаете, что такое абсолютная и относительная погрешности.

Почему только 20 бит? И почему байтом?

24-битный АЦП даёт 22-23 эффективных разряда при хорошей линейности. При соотношении С/П 1:1000 получим 12-13 разрядную точность. При 1:10000 - 9-10-разрядную. Недостающее разрешение, как я и писал, доберём усреднением (например, усреднив 100 отсчётов, получим дополнительных 3-4 разряда).

Замечу, что данный расчёт приводится для системы, не имеющих никаких средств предварительного подавления помехи. В реальности можно сделать всё гораздо лучше, отыграв у помехи децибел 40-50 ещё до синхронного детектора.

 

Поэтому пока остаюсь убеждённым в том, что "вычитание засветки" необходимо делать до основного усиления. В этом смысле структура, предложенная уважаемым DS_, нравится мне больше. Хоть и не лишена определённых недостатков, это ясно.

Простите, но на каких соображениях держится Ваша убеждённость? Лично я уверен в прямо противоположном.

На том простом соображении, что полезный сигнал не получает достаточного усиления в тракте.

В том-то и дело, что получает... Все соображения я привёл выше.

Рассмотрите реальный случай: скважность равна 2,01, отношение Ку+ к Ку- равно -1,01. Пусть помеха после предварительного подавления на входе СД равна сигналу...

Пусть!!! Если бы помеха у меня хотя бы была равна сигналу, и горя б не было!

Возьмите помеху больше - это только усугубит ситуацию, о чём я и пытаюсь сказать.

...Но я не вижу, например, в Вашей схеме, где происходит подавление до таких соотношений С/П до СД.

Ну не могу же я всё рисовать, в самом деле. :) О методах предварительной борьбы с помехой в теме написано достаточно.

[Stanislav 0]

По поводу УВЧ - действительно, если ее включить "в лоб" Можно получить весьма неприятный эффект - шум после УВХ будет определяться исходя из огромной полосы пропускания, скажем в несколько десятков Мгц. Stanislav это имеет в виду. Надо конденсатор в УВХ заряжать через резистор, чтобы время выборки было согласовано с половиной периода, т.е. выбиралось как бы среднее значение за это время.

Да, верно. Такой сэмплер (СД) эквивалентен системе "интегратор со сбросом + УВХ".

 

...Посмотрел по поводу idle tones - это все-таки проблема 12 летней давности. Похоже, на новых АЦП ее нет, как за счет улучшения качества, так и за счет новых примочек, типа choppingа входов.

Это, конечно, так. Современные АЦП имеют уровень Idle Tones гораздо ниже -120dBFS. Однако, при несоблюдении правил монтажа их можно запросто "испортить", поэтому, при проектировании нужно обязательно обращать внимание на рекомендации изготовителя.

[Herz 5]

Извините за отсутствие, вынужден был отвлечься. Надеюсь, тема ещё не забыта :)

Почему только 20 бит? И почему байтом?

24-битный АЦП даёт 22-23 эффективных разряда при хорошей линейности. При соотношении С/П 1:1000 получим 12-13 разрядную точность. При 1:10000 - 9-10-разрядную. Недостающее разрешение, как я и писал, доберём усреднением (например, усреднив 100 отсчётов, получим дополнительных 3-4 разряда).

Замечу, что данный расчёт приводится для системы, не имеющих никаких средств предварительного подавления помехи. В реальности можно сделать всё гораздо лучше, отыграв у помехи децибел 40-50 ещё до синхронного детектора.

В идеале, наверное, да. Но взгляните на таблички из DS АЦП, к примеру, AD7738 или HI7190 : эффективная разрядность в различных режимах, совсем не каких-то критических, чаще всего ниже 21. И, к тому же, это при условии, что уровень измеряемого сигнала максимально близок к границе диапазона, то есть является "полноразмерным". На практике же такое бывает редко. Контроль за уровнем сигнала с использованием какого-либо АРУ вряд ли будет оправданным. Да и переход на более чувствительный диапазон АЦП тут же снижает эффективную разрядность. Так что не всё так просто... Или, может, я не те АЦП в пример привёл?

В остальном Вы, конечно, правы.

[Herz 5]

Вот, набросал, наконец-то, схемку приёмной части. Постарался учесть полученные советы.

Прошу покритиковать, в том числе элементную базу.

Сначала дам некоторые пояснения.

1. Оптическим фильтром решил не пренебрегать, он уже заказан. Насколько поможет - посмотрим.

2. Фотодиод пока остался тем же. С Hammamatsu действительно слошные заморочки: выяснилось уже после заказа, что срок поставки - 6 недель (!). Они, похоже, запускают линию, когда набирают достаточное количество заказов. Первый раз с таким сталкиваюсь.

3. Собственно по схеме. Чтобы получить максимальное усиление в первом каскаде был выбран относительно "высоковольтный" ОУ AD8620. У TI почему-то, в основном, развито низковольтное направление, для однополярного включения. Подошёл бы, похоже, OPA627/637, но достать их оказалось сложно. Поскольку ФД - источник униполярного тока, решено было включить его относительно минусового провода. Так же подано смещение, делителем на R1R3, примерно 2,5 В (-2,5 В относительно земли). Стабильность его некритична. На U1B собран обычный ФВЧ, он симметрирует сигнал относительно земли и снижает НЧ-составляющую до размаха менее 5 В, учитывая напряжение питания последующих каскадов. Простым пассивным RC-фильтром обойтись не получается, поскольку входное сопротивление OPA615 относительно невелико. Усиление больше 1 ему, скорее всего, не понадобится, так что R5 - опционально. На U2A и U3A - собственно СД, точнее, я бы назвал его кореллятором. Резисторы R12 и R19 несколько снижают скорость заряда соответствующих конденсаторов. U4 - инструментальный усилитель, был выбран, в основном, по входным токам. На U5 - ФНЧ, с частотой среза порядка десятка Гц. Подробно схему ещё не рассчитывал. На схеме не показаны цепи синхронизации и сам АЦП, но там и показывать особо нечего. Пока остановился на AD7738 в биполярном включении с chopping- режимом.

 

Спасибо за внимание.

[DS 0]

Сдвоенный ОУ на входе - не есть хорошо, лучше 2 разных поставьте. При 300 Комах городить резистор в обратной связи из 3 нету смысла - только шумы увеличивает.

OPA134 не годится для входа АЦП - не нормированы НЧ шумы. Дай бог 16-17 разрядов будете иметь.

СД слишком сложный у Вас - вполне можно обойтись инвертирующим усилителем с подстройкой на 1% вокруг -1, и два ключика типа ADG, подключенных прям ко входу фильтра. Проще, дешевле, и работать будет лучше.

Будете работать с 7738 - учтите, что между командами должно проходить время, не меньшее 2х периодов тактовой частоты АЦП (кварца). Иначе может сбоить. В документации по моему это не указано, а на микроконтроллерах при выполнении процедуры инициализации может получиться запросто. И еще у них весьма своеобразный формат данных в регитрах калибровки 0 - обязательно прочтите appNotу по поводу этого.

 

По поводу Hamamatsu - Вы видать мало с японцами дел имели. Быстро ответить на бумажку - себя не уважать, видимо. Поэтому 6 недель срок еще божеский, иногда 15 - 20 недель бывает.

[Herz 5]

Спасибо, DS_!

Сдвоенный ОУ на входе - не есть хорошо, лучше 2 разных поставьте. При 300 Комах городить резистор в обратной связи из 3 нету смысла - только шумы увеличивает.

Из-за взаимопроникновения, что ли? Так вроде частоты невысокие совсем. Т-мост в обратной связи на всякий случай, конечно. Ещё не знаю, какой понадобится номинал, ведь теперь у меня будет светофильтр (надеюсь, подавит засветку хоть раз в 5 - 10), и напряжение питания каскада побольше - так что не 300к точно, скорее, порядка 2М.

OPA134 не годится для входа АЦП - не нормированы НЧ шумы. Дай бог 16-17 разрядов будете иметь.

Это Вы про частоты ниже 20Гц говорите? Если они заявляют о rms noise в полосе 20Гц - 20 КГц порядка 1,2 мкВ, возможно, что ниже 20 Гц будет намного выше? Или Вы о токовом шуме? Хотя, ОУ, конечно, "из другой оперы". Поищу ещё.

СД слишком сложный у Вас - вполне можно обойтись инвертирующим усилителем с подстройкой на 1% вокруг -1, и два ключика типа ADG, подключенных прям ко входу фильтра. Проще, дешевле, и работать будет лучше.

Почему? Как раз совсем ничего сложного: два совершенно идентичных канала, всё максимально интегрировано. Ключи в составе ОРА615 имеют очень неплохие характеристики. На дискретных у меня всегда возникали проблемы: то с неидентичностью, то с инжекцией заряда, то с динамическим диапазоном... Кстати, что это за ключики ADG, приведите пример, пожалуйста.

Инвертор, опять же, не нужен. 1% его точности кажется недостаточным и мне всё-таки хочется уйти от режима "непрерывного интегрирования" в СД. По-моему, это даст возможность радикально избавиться от "перекоса".

Будете работать с 7738 - учтите, что между командами должно проходить время, не меньшее 2х периодов тактовой частоты АЦП (кварца). Иначе может сбоить. В документации по моему это не указано, а на микроконтроллерах при выполнении процедуры инициализации может получиться запросто. И еще у них весьма своеобразный формат данных в регитрах калибровки 0 - обязательно прочтите appNotу по поводу этого.

Спасибо ещё раз. Учту.

По поводу Hamamatsu - Вы видать мало с японцами дел имели. Быстро ответить на бумажку - себя не уважать, видимо. Поэтому 6 недель срок еще божеский, иногда 15 - 20 недель бывает.

Да, похоже, атрибут восточной культуры

[DS 0]

Резистор все равно не желательно делать составной. Опыт показывает, что до 10 Мом можно обходиться одним резистором. Схемы с составными резисторами. по моему относятся к периоду, когда емкости резисторов были порядка 1- 2 пф и все портили. У резисторов 0805 при 10 мом все работает почти без искажений. Составной резистор резко увеличивает шум входного каскада. Влияние сдвоенных усилителей друг на друга всегда имеется, если работаете с тонкикми вещами, сдвоенные очень не желательно ставить. Кроме емкостей есть еще влияние общей подложки и общих контактов питания.

Шум на низких частотах возрастает как 1/f, так что если у опреационника не нормирован шум на низких частотах, он там огромный. Для подавления такого шума используются специальные схемные решения или специальные полевики. Поэтому операционники получаются специфические.

Ключи я имел ввиду ADG4xx. Регулировка в 1% дает возможность выставить равенство усиления примерно в 0.1%, что весьма хорошо. Инжекция заряда в первом порядке скомпенсируется противофазными ключами, во втором - приведет к некоторому постоянному смещению нуля, которое устраняется калибровкой.

[MarkOne 0]

... Прошу покритиковать, в том числе элементную базу.

... Чтобы получить максимальное усиление в первом каскаде был выбран относительно "высоковольтный" ОУ AD8620. ...

Поскольку ФД - источник униполярного тока ...

... Пока остановился на AD7738 в биполярном включении с chopping- режимом.

Спасибо за внимание.

 

Извините уважаемые, из вашей дискусии я так и не понял,

чем вы руководствовались при выборе входного ОУ и АЦП ?

только лишь критерием выбора из того, что имелось под руками ?

если нет, то:

- вами уже отметчалось (и не раз) "... ФД - источник униполярного тока .. " , то-есть , логично было бы выбирать ОУ предназначенный имено для работы с ФД и имеющий минимальные номированные шумовые характеристики именно по току (а не по напряжению),

в этом случае ваш выбор AD8620 явно не оптимален, у этого же производителя имеются более подходящиее для ваших целей и сравнительно доступные ОУ ...

- аналогично и относительно выбора АЦП , в этом же ряду AD7*** имеются экземпляры с лучшими шумовыми характеристиками (уступающие выбранному вами по быстродействию, однако для вашего случая не этот параметр является определяющим ...)

 

может быть я и не прав, и вы имеете совсем иные критерии отбора элементов - тогда еще раз извините ...

Изменено 15 июня, 2006 пользователем One

[Tanya 4]

Вот, набросал, наконец-то, схемку приёмной части. Постарался учесть полученные советы.

Прошу покритиковать, в том числе элементную базу.

Сначала дам некоторые пояснения.

1. Оптическим фильтром решил не пренебрегать, он уже заказан. Насколько поможет - посмотрим.

2. Фотодиод пока остался тем же. С Hammamatsu действительно слошные заморочки: выяснилось уже после заказа, что срок поставки - 6 недель (!). Они, похоже, запускают линию, когда набирают достаточное количество заказов. Первый раз с таким сталкиваюсь.

3. Собственно по схеме. Чтобы получить максимальное усиление в первом каскаде был выбран относительно "высоковольтный" ОУ AD8620. У TI почему-то, в основном, развито низковольтное направление, для однополярного включения. Подошёл бы, похоже, OPA627/637, но достать их оказалось сложно. Поскольку ФД - источник униполярного тока, решено было включить его относительно минусового провода. Так же подано смещение, делителем на R1R3, примерно 2,5 В (-2,5 В относительно земли). Стабильность его некритична. На U1B собран обычный ФВЧ, он симметрирует сигнал относительно земли и снижает НЧ-составляющую до размаха менее 5 В, учитывая напряжение питания последующих каскадов. Простым пассивным RC-фильтром обойтись не получается, поскольку входное сопротивление OPA615 относительно невелико. Усиление больше 1 ему, скорее всего, не понадобится, так что R5 - опционально. На U2A и U3A - собственно СД, точнее, я бы назвал его кореллятором. Резисторы R12 и R19 несколько снижают скорость заряда соответствующих конденсаторов. U4 - инструментальный усилитель, был выбран, в основном, по входным токам. На U5 - ФНЧ, с частотой среза порядка десятка Гц. Подробно схему ещё не рассчитывал. На схеме не показаны цепи синхронизации и сам АЦП, но там и показывать особо нечего. Пока остановился на AD7738 в биполярном включении с chopping- режимом.

 

Спасибо за внимание.

Присоединяясь к уважаемому DS, хочу спросить - зачем светить зря, если используется УВХ (немного подпорченные)? Ведь интегрирование (усреднение выборок) даст меньший уровень шумов, чем отдельная выборка... Почему бы не измерять что-то, когда есть возможность? Зачем выбрасывать нелишнюю информацию о сигнале?

[DS 0]

Извините уважаемые, из вашей дискусии я так и не понял,

чем вы руководствовались при выборе входного ОУ и АЦП ?

только лишь критерием выбора из того, что имелось под руками ?

если нет, то:

- вами уже отметчалось (и не раз) "... ФД - источник униполярного тока .. " , то-есть , логично было бы выбирать ОУ предназначенный имено для работы с ФД и имеющий минимальные номированные шумовые характеристики именно по току (а не по напряжению),

в этом случае ваш выбор AD8620 явно не оптимален, у этого же производителя имеются более подходящиее для ваших целей и сравнительно доступные ОУ ...

- аналогично и относительно выбора АЦП , в этом же ряду AD7*** имеются экземпляры с лучшими шумовыми характеристиками (уступающие выбранному вами по быстродействию, однако для вашего случая не этот параметр является определяющим ...)

 

может быть я и не прав, и вы имеете совсем иные критерии отбора элементов - тогда еще раз извините ...

 

773х выступают с хорошим отрывом по сравнению с остальной частью этой серии. У них гарантированные no missing 24 разряда, что позволяет выфильтровывать полученные на 300 Гц результаты до нужных разрядностей.

Про 8620 ничего не скажу - не работал, но в ТИ усилителях шум определяется резистором обратной связи. При сколь-нибудь разумным выборе шум ОУ, а тем более токовый, не влияет на результат. Чудеса могут возникнуть, если ОУ имеет немонотонно-фазовую х-ку, например ad8065, opa637 - если их испольтзовать в ТИ, шумы получаются совершенно неадекватные любым расчетам. Правда, строго выписать взаимосвязь с фазовой характеристикой усилителя мне было лень, но это экспериментальный факт.