[_Pasha 0]

Дежа-вю

Поиск не рулит :(, потому что искал "усилитель заряда", а находит или по одному слову, или по другому.

[AndreyVN 0]

См. Например,

А.Дж.Пейтон, В.Волш Аналоговая электрорника на ОУ. - М.:Бином, 1994.

Там целая глава по усилителям заряда.

 

Усилитель заряда это либо интегратор, либо высокоимпедансный усилитель.

 

Возьмите хорошую пьезопластину, повисните на ней осциллографом и положите на пластину грузик.

Линия на осциллографе дернется вверх и вернется вниз. Снимите грузик - линия дернется вниз и вернется назад. Наведенный на пластине заряд вызывает броски тока.

 

А после интегратора - пока грузик лежит линия "залипнет" вверху, снимите грузик - вернется назад.

Для пьезовесов, например, интегратор необходим.

 

В некоторых задачах, например в микрофонах, можно обойтись без интегратора.

 

 

Это как раз никакое не противоречие. Имеется в виду трансимпедансное включение ОУ: усилитель заряда имеет очень низкое входное сопротивление несмотря на крошечные входные токи самого ОУ.

 

Я тоже это не понял. Herz, поясните, пожалуйста.

[Herz 5]

См. Например, Там целая глава по усилителям заряда.

 

Я тоже это не понял. Herz, поясните, пожалуйста.

А разве в рекомендованной Вами книге этого нет? Хорошо.

Для усиления сигналов с высокоимпедансных датчиков (фотодиоды, пьезопластины, РН-метры и т.п.) часто используются усилители с токовым входом. Трансимпедансный усилитель - преобразует входной ток в напряжение, зарядовый усилитель - преобразует в выходное напряжение заряд, пришедший на его вход. Входное сопротивление таких усилителей (не самих ОУ!) стремится к нулю. ОУ же, применяемые в данных схемах, рекомендуется выбирать с минимальными входными токами (и, следовательно, с огромным собственным входным сопротивлением), чтомы минимизировать ошибку усиления тока. Иначе говоря, чтобы весь ток усиливался (или интегрировался), не утекая на вход ОУ.

Усилитель заряда это либо интегратор, либо высокоимпедансный усилитель.

Не совсем так.

Усилитель заряда это интегратор тока. В указанной Вами книге приводится, правда, и иная разновидность усилителя заряда, с высоким входным импедансом.

 

 

 

Но, строго говоря, приведенное усилителем заряда не является. Это - отдельно пассивный интегратор, отдельно - обычный неинвертирующий усилитель.

[AndreyVN 0]

А разве в рекомендованной Вами книге этого нет? Хорошо.

....

Входное сопротивление таких усилителей (не самих ОУ!) стремится к нулю.

 

Нет, такого нет. Есть прямо противоположное, на стр. 53 вверху: "Это просто стандартный неинвертирующий усилитель напряжения, обладающий высоким входным импедансом."

[rudy_b 1]

Ключевое слово "зарядочувствительный усилитель". Это именно интегратор тока с нулевым входным сопротивлением. Но чтобы он был точен, необходимо использовать ОУ c максимальным входным сопротивлением и минимальным током утечки. Обычно JFET или CMOS.

Обычно это инвертирующий ОУ с емкостью в обратной связи. Но, поскольку у любого ОУ есть ток утечки, параллельно емкости ставят резистор с как можно большим сопротивлением (допустимое смещение на выходе).

 

Грубо говоря сам ОУ имеет бесконечное входное сопротивление, а схема - очень малое.

Если пересчитать, входной импеданс представляет собой емкость, величина которой равна емкости ОС умноженной на коэффициент усиления ОУ (пренебрегаем резистором).

 

Некоторая информация про "зарядочувствительный усилитель" есть здесь http://nuclphys.sinp.msu.ru/electronics/preamp.htm

Изменено 6 января, 2009 пользователем rudy_b

[Herz 5]

Нет, такого нет. Есть прямо противоположное, на стр. 53 вверху: "Это просто стандартный неинвертирующий усилитель напряжения, обладающий высоким входным импедансом."

Потому что сказано это о схеме с рис. 3.3 с предыдущей страницы. О ней я уже упоминал.

P.S. Вообще, то ли перевод неудачный получился, то ли первоисточник не ахти, но книжка, я бы сказал, разве что на тройку с минусом тянет...

Изменено 7 января, 2009 пользователем Herz

[E1962 0]

Ключевое слово "зарядочувствительный усилитель". Это именно интегратор тока с нулевым входным сопротивлением. Но чтобы он был точен, необходимо использовать ОУ c максимальным входным сопротивлением и минимальным током утечки. Обычно JFET или CMOS.

Обычно это инвертирующий ОУ с емкостью в обратной связи. Но, поскольку у любого ОУ есть ток утечки, параллельно емкости ставят резистор с как можно большим сопротивлением (допустимое смещение на выходе).

 

Грубо говоря сам ОУ имеет бесконечное входное сопротивление, а схема - очень малое.

Если пересчитать, входной импеданс представляет собой емкость, величина которой равна емкости ОС умноженной на коэффициент усиления ОУ (пренебрегаем резистором).

 

Некоторая информация про "зарядочувствительный усилитель" есть здесь http://nuclphys.sinp.msu.ru/electronics/preamp.htm

Вы забыли резистор параллельно конденсатору.RC полоса пропускания

[rudy_b 1]

О нем сказано в тексте.

[AndreyVN 0]

Потому что сказано это о схеме с рис. 3.3 с предыдущей страницы. О ней я уже упоминал.

P.S. Вообще, то ли перевод неудачный получился, то ли первоисточник не ахти, но книжка, я бы сказал, разве что на тройку с минусом тянет...

 

Вы абсолютно правы!

У интегратора с предыдущей страницы действительно нулевое входное сопротивление (или r, если оно есть) в силу принципа виртуального замыкания.

[Alexashka 0]

Насколько я понял из сложившейся в данный момент ситуации с датчиками используется 2 схемы включения: 1. Обычный усилитель напряжения с высоким вх.сопротивлением- для датчиков с емкостями до неск.нанофарад. 2. Зарядочуствительный усилитель-он же интегратор тока (как и в амперметре его вх.сопротивление -> 0) - для датчиков с емкостями порядка десятков нанофарад.

Вопрос собственно по снятию сигнала с датчика- что лучше для получения более ровной АЧХ -нулевое сопротивление усилителя или бесконечно большое?

Вообще по сравнениею с геофонным датчиком с электромагнитной системой в пьезодатчике замечено сильное затягивание сигнала на низких частотах. Использовалась схема зарядочуствительного усилителя с 0-м входным сопротивлением. :unsure:

На резонанс это не похоже

[gregory 0]

Это как раз никакое не противоречие. Имеется в виду трансимпедансное включение ОУ: усилитель заряда имеет очень низкое входное сопротивление несмотря на крошечные входные токи самого ОУ.

А вот по поводу того, что "никаких проблем" - так практически никогда не бывает, к сожалению...

Схема действительно определятся назначением Пьезодатчика. Если нулевая частота не нужна, а датчик соединяется с усилителем кабелем , то , конечно же , используют усилитель заряда на хорошем операционном усилителе. . Причем кабель обязательно ставят антивибрационный, иначе любые колебания кабеля приведут к появлению ложных сигналов. Выходной сигнал (в идеале) усилителя заряда не зависит от суммарной емкости пьезопреобразователя и кабеля. Это плюс. так как длина кабеля тоже не влияет. Так как в усилитель заряда надо ставить параллельно конденсатору обратной связи С резистор R , схема является фильтром высоких частот, те частоты ниже 1/RC Не пропускает. эта частота может быть вплоть до 0.1Гц. Коэффициент передачи определяется величиной С. V (вых)=-K/C. Чем меньше С , тем больше сигнал, но и нижняя частота при этом увеличивается.

[xemul 0]

Еще лет двадцать тому были Брюль-Кьеровские усилители заряда с полосой от 0.001 Гц.

На доступной тогда элементной базе (КП305Е, фторопластовые стойки, компенсация на охранные кольца и ведро ИПС :)) можно было выдавить еще пару порядков с емкостью в ОС 100 пФ.

Потом появились (по-моему) 1409УД1, которые, правда, приходилось отбирать по входному току, но на них уже можно было дышать в отличие от КП305Е, и полоса от 0.01 Гц легко воспроизводилась в серии.

[AndreyVN 0]

Еще лет двадцать тому были Брюль-Кьеровские усилители заряда....

 

А это что, схемное решение кокое-то специальное?

[E1962 0]

Насколько я понял из сложившейся в данный момент ситуации с датчиками используется 2 схемы включения: 1. Обычный усилитель напряжения с высоким вх.сопротивлением- для датчиков с емкостями до неск.нанофарад. 2. Зарядочуствительный усилитель-он же интегратор тока (как и в амперметре его вх.сопротивление -> 0) - для датчиков с емкостями порядка десятков нанофарад.

Вопрос собственно по снятию сигнала с датчика- что лучше для получения более ровной АЧХ -нулевое сопротивление усилителя или бесконечно большое?

Вообще по сравнениею с геофонным датчиком с электромагнитной системой в пьезодатчике замечено сильное затягивание сигнала на низких частотах. Использовалась схема зарядочуствительного усилителя с 0-м входным сопротивлением. :unsure:

На резонанс это не похоже

Считается(так принято) что при использовании зарядового усилителя снижается(становится близким к 0) влияние ёмкости кабеля.Поэтому все любят усилитель заряда.Но калибруют схему все равно со шнурком в комплекте с конкретным датчиком :rolleyes:

Gregory ваш ответ я просмотрел(в смысле не увидел),но с ним полностью согласен.

[Alexashka 0]

2 'Евгений Германович'

 

А что вы скажете по поводу нагрузки дачтика входным сопротивлением усилителя в плане более ровномерной АЧХ?