[MarkOne 0]

...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 ...

 

именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...

монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...

 

относительно АЦП - полезный сигнал (с учетом внешних условий) будет иметь заведомо более узкий динамическикий диапазон, потому мне кажется не следует исключать применение АЦП с гарантированными 18-21 Bit, но зато имеющих более низкий порог сосбственных шумов ...

 

все это, конечно, ИМХО, экспериментатору виднее ...

[Herz 5]

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?

Попробую объяснить свои рассуждения. Дело в том, что лазер модулируется прямоугольным сигналом, импульсами, меандром, в часности. Такой же прямоугольной формы сигнал, в идеале, должен быть принят и измерен. Всё что требуется - узнать его амплитуду. Реально же, сигнал, по понятным причинам, искажается - заваливаются фронты, появляются переколебания, добавляются шумы. Но если синхронизировать СД с задержкой на затухание переходного процесса (и ограничив, по возможности, полосу) амплитуду импульса можно фиксировать и лазер выключать. Ибо информация уже есть, дальше меняться она не будет (во всяком случае, по воле разработчика и в пределах данного импульса), зачем же "измерять что-то"? Интегрировать дальше этот DC уровень, ИМХО, нет смысла. Другое дело, если бы у меня в это время превалировали ВЧ-помехи, тогда было бы полезно усреднение. В моём же случае, на самом деле амплитуда импульса в начале и конце неодинакова, за счёт модуляции его частью синусоиды 50Гц. Зачем мне передавать это изменение на выход? Я же хочу от него избавиться.

Так что я не совсем понял, что Вы называете "нелишней информацией о сигнале. Полезного изменения сигнала за такое время не происходит и непрерывность измерений мне ничего не даст.

А усреднение выборок у меня и так предусмотрено. В ФНЧ перед АЦП, и после, в цифровом виде.

 

 

...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 ...

 

именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...

монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...

Спасибо за рекомендации, посмотрю внимательней обязательно. Первое, что бросилось в глаза - приборы доволно быстродействующие и шумы для них нормируются относительно высокочастотные, по НЧ могут быть совсем другие цифры. Вот и на диаграмме это видно, правда, только для шума напряжения...

А второй прибор по входным токам и вовсе для ТИ слабо подходит. Или это не для него?

[Leff 0]

Предлагаю еще вариант.

Модулировать сигнал для изучающего ФД синусом, это позволит сузить полосу сигнала. А если синус будет качественным, то это еще даст просто стабилизированный по амплитуде световой поток. А если еще взять излучающий диод с элементом Пельтъе (бывают встроенные прямо в диоде) то это даст еще и стабильность спектра. :cheers:

В качестве прибора можно использовать микроконвертер (AD) там есть все необходимое.

(Спасибо AD, что они о нас заботятся! :tongue: )

[Herz 5]

Предлагаю еще вариант.

Модулировать сигнал для изучающего ФД синусом, это позволит сузить полосу сигнала. А если синус будет качественным, то это еще даст просто стабилизированный по амплитуде световой поток. А если еще взять излучающий диод с элементом Пельтъе (бывают встроенные прямо в диоде) то это даст еще и стабильность спектра. :cheers:

В качестве прибора можно использовать микроконвертер (AD) там есть все необходимое.

(Спасибо AD, что они о нас заботятся! :tongue: )

Что-то ничего не понял.... :(

[Tanya 4]

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?

Попробую объяснить свои рассуждения. Дело в том, что лазер модулируется прямоугольным сигналом, импульсами, меандром, в часности. Такой же прямоугольной формы сигнал, в идеале, должен быть принят и измерен. Всё что требуется - узнать его амплитуду. Реально же, сигнал, по понятным причинам, искажается - заваливаются фронты, появляются переколебания, добавляются шумы. Но если синхронизировать СД с задержкой на затухание переходного процесса (и ограничив, по возможности, полосу) амплитуду импульса можно фиксировать и лазер выключать. Ибо информация уже есть, дальше меняться она не будет (во всяком случае, по воле разработчика и в пределах данного импульса), зачем же "измерять что-то"? Интегрировать дальше этот DC уровень, ИМХО, нет смысла. Другое дело, если бы у меня в это время превалировали ВЧ-помехи, тогда было бы полезно усреднение. В моём же случае, на самом деле амплитуда импульса в начале и конце неодинакова, за счёт модуляции его частью синусоиды 50Гц. Зачем мне передавать это изменение на выход? Я же хочу от него избавиться.

Так что я не совсем понял, что Вы называете "нелишней информацией о сигнале. Полезного изменения сигнала за такое время не происходит и непрерывность измерений мне ничего не даст.

А усреднение выборок у меня и так предусмотрено. В ФНЧ перед АЦП, и после, в цифровом виде.

 

 

...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 ...

 

именно поэтому я бы попробовал в этом качестве специализированные AD8067 и ADA4899 ...

монотонные фазовые характеристики, сверхнизкий нормированный шум и искажения ...

 

Ваши рассуждения мне кажутся неправильными. То, что Ваш полезный сигнал как-то искажается - это мелочи по сравнению с естественными (Даже если Вы поставите сверхстабильную собственную подсветку, квантовую природу света не обойти!) флуктуациями Вашей огромной вредной ПОЛКИ - вот Вам и высокочастотные шумы. Кажется странным, что имея возможность сделать N "измерений" и, усреднив их, уменьшить шум полки в корень из N, Вы решили ограничиться одним.

[Leff 0]

Что-то ничего не понял.... :(

 

Сигнал-то у Вас импульсный, а проблема - в помехах и слабом полезном сигнале?

Вот я и предлагаю Вам модулировать по амплитуде импульсы с помощью прецизионного скоростного 12 разрядного ЦАП, который имеется в составе микроконвертеров Analog Devices.

Там же есть встроенный фильтр подавления наводок сети (ну очень хороший!), прецизионный программируемый усилитель, АЦП (бывают разные).

Когда Вы принятый фотоприемником ток преобразуете в напряжение, а затем отфильтруете - на выходе у Вас будет непрерывнй сигнал с модуляцией синусом + шум. Его Вы оцифруете, а затем цифровыми методами вычислите значение пик-ту-пик синусоидального сигнала - это и будет амплитуда принятого сигнала. Почему синусом? А его фильтровать проще!

 

Нужно только следить, чтобы частота модуляции не совпадала с частотой сети :blink:

[DS 0]

Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.

Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.

[Tanya 4]

Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.

Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.

Спасибо за интерпретацию. А что там не так с 8065/67? Я их активно использую. Может зря?

[DS 0]

Судя по всему у AD8065 имеется две цепи коррекции, одна валит высокие частоты, чтобы обеспечить стабильность, другая их поднимает, чтобы скомпенсировать характеристику плохо работающего входного каскада. В результате возникает лишний полюс. Это, кстати, хорошо видно на характеристике в DS на 8067 - там есть большой подъем перед спадом. В результате при трансимпедансном включении он ведет себя так, как будто между входом и землей включен конденсатор порядка 1 нф.

[Tanya 4]

Судя по всему у AD8065 имеется две цепи коррекции, одна валит высокие частоты, чтобы обеспечить стабильность, другая их поднимает, чтобы скомпенсировать характеристику плохо работающего входного каскада. В результате возникает лишний полюс. Это, кстати, хорошо видно на характеристике в DS на 8067 - там есть большой подъем перед спадом. В результате при трансимпедансном включении он ведет себя так, как будто между входом и землей включен конденсатор порядка 1 нф.

А в SPICE-модели это видно? В смысле: она адекватна реальности?

Может они что-то в кристалле поменяли. В даташитах даже изменилась граничная частота.

Изменено 18 июня, 2006 пользователем Tanya

[DS 0]

Я моделями не пользуюсь - быстрее померить и на бумажке посчитать. В технологии действительно менялось что-то - у меня попались ОУ с годом разницы в выпуске, шумы отличались раза в 2. Но при этом до старого доброго ad825 и близко не дотягивают

[Herz 5]

Сигнал-то у Вас импульсный, а проблема - в помехах и слабом полезном сигнале?

Вот я и предлагаю Вам модулировать по амплитуде импульсы с помощью прецизионного скоростного 12 разрядного ЦАП, который имеется в составе микроконвертеров Analog Devices.

Там же есть встроенный фильтр подавления наводок сети (ну очень хороший!), прецизионный программируемый усилитель, АЦП (бывают разные).

Когда Вы принятый фотоприемником ток преобразуете в напряжение, а затем отфильтруете - на выходе у Вас будет непрерывнй сигнал с модуляцией синусом + шум. Его Вы оцифруете, а затем цифровыми методами вычислите значение пик-ту-пик синусоидального сигнала - это и будет амплитуда принятого сигнала. Почему синусом? А его фильтровать проще!

 

Нужно только следить, чтобы частота модуляции не совпадала с частотой сети :blink:

Спасибо за идею. Только модулировать лазер синусом трудно - он крайне нелинейный элемент.

Излучающий ФД - ИМХО, нонсенс, ибо ФД - это фотодиод, приёмник. Они со встроенными элементами Пельте бывают, это я знаю. У тех же Hammamatsu, например. А излучающих, со стабилизацией спектра - не встречал.

[Leff 0]

Ну Вы конечно правы. А по мне все что полупроводник с двумя выводами - все диод. :cranky:

[Herz 5]

Что ж я тупой-то такой... :( :(

Медленно доходит до меня. Уж извините...

Попробую переформулировать то, что пытается объяснить Tanya. Да, сигнал лазера не меняется во время измерения, но помеха-то присутствует. Поэтому если Вы меряете полезный сигнал в течение короткого времени, к нему добавляется мгновенное значение сигнала помехи, которое тем больше может быть, чем короче время срабатывания УВХ. Это как бы фундаментальная вещь, от нее никуда не денешься - шум будет расти как корень из отношения периода к времени выборки. У Вас, конечно есть полосовой фильтр, поэтому сигнал помехи будет ограничен, но зачем же сознательно ухудшать в схеме сигнал/шум.

Насчёт мгновеннового значения сигнала помехи понятно. Только что значит время срабатывания УВХ? Время заряда ёмкости хранения?

Я ведь не меряю каждый импульс, Вы же это знаете. То есть, каждый цикл измерений АЦП - это предварительное усреднение ФНЧ довольно большого количества отсчётов. Да и после замеров - следующий этап усреднений. Что именно (простите, ещё раз переспрошу) Вы называете периодом и что - временем выборки в текущем контексте?

Не советую брать для ТИ ad806X, я подорвался на них именно в схеме трансимпедансного усилителя - из-за внутренней коррекции они работают неправильно в таком включении. OPA627/637 тоже дает шум раза в 4 больше расчетного.

Вы это объясняете внутренней коррекцией? Почему же она так драматически влияет именно на ТИ-включение?

[DS 0]

Время срабатывания - это время, в течение которого перед срабатыванием УВХ должен поддерживаться сигнал, чтобы ошибка не превышала 0.7. Период имеется в виду, естественно, срабатывания УВХ. Фильтр, конечно, существенно снизит повышение шумов т.к. подавит высокие частоты. Я просто пытаюсь объяснить, что схема с УВХ в данном случае обладает худшими характеристиками, чем СД с ключами, который, в свою очередь, хуже СД с аналоговым перемножителем, зато дешевле и проще.

В ТИ включениисобственный шум операционника усиливается за счет паразитной емкости вход - земля. Как легко понять, это ФВЧ, поэтому шум, связанный с ОУ, линейно растет с частотой. Если в операционнике есть коррекция, которая вертит фазу в том же направлении (Это осбенность именно данного операционника - в нормальных ОУ такие вещи не допускались - видимо, попытка дотянуть до обещанных характеристик неправильно спроектированный усилитель), может возникнуть положительная обратная связь по усилению шума (с коэффициентом ПОС<1), поэтому, хотя генерации не будет, шум будет усилен в неопределенное количество раз. Аккуратно считать мне это было лень, я просто перестал их использовать.