МДМ усилитель

/re, all

Вот собсно понадобилось сделать сабж постоянного тока (по принципу модулятор - демодулятор), которым будет измеряться напряжение (порядка едениц, десятков, может и сотен наноВольт!!!). Гдебы найти в тырнэте ресурсы по сабжу, а точнее инфу по их конструированию? Ведь монтаж и элементная база сдесь оччченннь критичны. Мож у кого какие соображения есть?

Reply to
Alexei Kalynyuk
Loading thread data ...

Tue Mar 02 2004 19:13, Alexei Kalynyuk wrote to all:

AK> Вот собсно понадобилось сделать сабж постоянного тока (по принципу AK> модулятор - демодулятор), которым будет измеряться напряжение (порядка AK> едениц, десятков, может и сотен наноВольт!!!). Гдебы найти в тырнэте AK> ресурсы по сабжу, а точнее инфу по их конструированию?

Однако если собсно сабж должен измерять еденицы инфы гдебы в тырнэте, то за конструирование лучше не браться. Hе хватит культуры производства.

AK> Ведь монтаж и AK> элементная база сдесь оччченннь критичны. Мож у кого какие соображения AK> есть?

AD828

VLV

"И ничего во всей природе благословить он не хотел" (с) Пушкин

Reply to
Vladimir Vassilevsky

/re, Vladimir

02 марта 2004 20:39, Vladimir Vassilevsky писал Alexei Kalynyuk:

AK>> Вот собсно понадобилось сделать сабж постоянного тока (по принципу AK>> модулятор - демодулятор), которым будет измеряться напряжение (порядка AK>> едениц, десятков, может и сотен наноВольт!!!). Гдебы найти в тырнэте AK>> ресурсы по сабжу, а точнее инфу по их конструированию? VV> Однако если собсно сабж должен измерять еденицы

Hу скажем так, порядка 10 в -8 -9 степени В.

VV> инфы гдебы в тырнэте, то за конструирование лучше не браться.

Это типа дельный совет или как? Обязан я это сделать!

VV> Hе хватит культуры производства.

Если понадобиться, то возможно все.

AK>> Ведь монтаж и AK>> элементная база сдесь оччченннь критичны. Мож у кого какие соображения AK>> есть?

VV> AD828 VV> VLV

А конкретней?

Reply to
Alexei Kalynyuk

Tue Mar 02 2004 22:16, Alexei Kalynyuk wrote to Vladimir Vassilevsky:

AK> Hу скажем так, порядка 10 в -8 -9 степени В.

VV>> AD828 VV>> VLV

AK> А конкретней?

Конкретней: AD8628. Все уже сделано и лучше все равно не получится.

formatting link
VLV

"И ничего во всей природе благословить он не хотел" (с) Пушкин

Reply to
Vladimir Vassilevsky

Wed Mar 03 2004 00:09, Vladimir Vassilevsky wrote to Alexei Kalynyuk:

AK>> Hу скажем так, порядка 10 в -8 -9 степени В. VV>>> AD828 VV>>> VLV AK>> А конкретней? VV> Конкретней: AD8628. Все уже сделано и лучше все равно не получится. VV>

formatting link
Hу ты и посоветовал ... Он же шумный по напряжению. Около 100нв/sqrt(Гц) на низких частотах судя по типовым характеристикам. Впрочем, при столь высокоомном входе нет ничего удивительного в шумности по напряжению.

AD797 по HЧ шумам напряжения сильно лучше (раз так в 20, судя по типовым характеристикам). А то, что он не стабилизирован МДМ - не всегда страшно. При стабильных питании и температуре в лабораторной установке можно обйтись периодической ручной установкой нуля.

А вообще наилучшие по шумана напряжения не усилители или коммутаторы на транзисторах, а модуляторы на магнитных усилителях в режиме феррорезонанса. См. Б.И.Швецкий "Цифровые измерительные приборы", Киев, Технiка, год afair

1991. Там есть и описание, и библиография на этоу тему.

Alesei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Wed Mar 03 2004 15:13, Aleksei Pogorily wrote to Vladimir Vassilevsky:

VV>> Конкретней: AD8628. Все уже сделано и лучше все равно не получится. VV>>

formatting link
AP> Hу ты и посоветовал ... Он же шумный по напряжению. Около 100нв/sqrt(Гц) AP> на низких частотах судя по типовым характеристикам.

Вообще-то 20nV/sqrt(Hz), что весьма неплохо при F < 10Hz для ОУ с входом на полевиках.

AP> AD797 по HЧ шумам напряжения сильно лучше (раз так в 20, судя по типовым AP> характеристикам).

Зато по шумам тока хуже раз так в 1000.

AP> А то, что он не стабилизирован МДМ - не всегда страшно. AP> При стабильных питании и температуре в лабораторной установке можно AP> обйтись периодической ручной установкой нуля.

Hет. Дрейф нуля у чопперов - нановольты на градус. Без чоппера в лучшем случае микровольты на градус.

AP> А вообще наилучшие по шумана напряжения не усилители или коммутаторы на AP> транзисторах, а модуляторы на магнитных усилителях в режиме AP> феррорезонанса.

Главная проблема не шум, а дрейф нуля.

VLV

"И ничего во всей природе благословить он не хотел" (с) Пушкин

Reply to
Vladimir Vassilevsky

Wed Mar 03 2004 17:32, Vladimir Vassilevsky wrote to Aleksei Pogorily:

VV>>> Конкретней: AD8628. Все уже сделано и лучше все равно не получится. VV>>>

formatting link
AP>> Hу ты и посоветовал ... Он же шумный по напряжению. Около 100нв/sqrt(Гц) AP>> на низких частотах судя по типовым характеристикам.

VV> Вообще-то 20nV/sqrt(Hz), что весьма неплохо при F < 10Hz для ОУ с входом VV> на полевиках.

Типовое значение 22nV/sqrt(Hz) на 1 кГц согласно даташиту. И по графикам прекрасно видно, что на низких частотах гораздо больше.

AP>> AD797 по HЧ шумам напряжения сильно лучше (раз так в 20, судя по типовым AP>> характеристикам).

VV> Зато по шумам тока хуже раз так в 1000.

Конечно, ничто не даром.

AP>> А то, что он не стабилизирован МДМ - не всегда страшно. AP>> При стабильных питании и температуре в лабораторной установке можно AP>> обйтись периодической ручной установкой нуля.

VV> Hет. Дрейф нуля у чопперов - нановольты на градус. Без чоппера VV> в лучшем случае микровольты на градус.

У AD797 - 0,2 мкв/градус тип. Что, правда, при 100 милливаттах потребляемой потребует длительного установления после включения. Да, боюсь, и эффект влияния выходного напряжения будет. Впрочем, выходное напряжение можно ограничить единицами милливольт. И нужно - вряд ли коэфф.услиения более нескольких сотен имеет смысл.

AP>> А вообще наилучшие по шумана напряжения не усилители или коммутаторы на AP>> транзисторах, а модуляторы на магнитных усилителях в режиме AP>> феррорезонанса.

VV> Главная проблема не шум, а дрейф нуля.

По ситуации. Когда я делал милливольтметр постоянного тока (с выходом на стрелочный индикатор), использовал микропотребляющий ОУ (около 50 микроватт) и проблем с дрейфом не было - легко подстраивается, стоит достаточно стабильно. А вот HЧ шумы, выражавшиеся в колебаниях стрелки, ограничили разрешающую способость 1 мкв по напряжению и 1 пикоампером по току.

Что же касается магнитных усилителей - у них хорошо и с шумами напряжения (вход низкоомный, фактор шума на частотах около 1Гц 2-3 дб), и с дрейфом. Правда, штучка непростая технологически, в частности, экранировать надо от магнитных полей очень хорошо, т.к. и магнитное поле Земли неслабый эффект даст.

Хотя если сделать постоянную времени сотни секунд - шумы AD8628 в основном отфильтруются. Hо в практической схеме самым занятным будет борьба с наводками и термоЭДС.

Alesei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Привет Aleksei!

Wednesday March 03 2004 18:51, Aleksei Pogorily wrote to Vladimir Vassilevsky:

VV>>>> Конкретней: AD8628. Все уже сделано и лучше все равно не VV>>>> получится.

formatting link
AP>

AP>>> Hу ты и посоветовал ... Он же шумный по напряжению. Около AP>>> 100нв/sqrt(Гц) на низких частотах судя по типовым характеристикам. AP>

VV>> Вообще-то 20nV/sqrt(Hz), что весьма неплохо при F < 10Hz для ОУ с VV>> входом на полевиках. AP>

AP> Типовое значение 22nV/sqrt(Hz) на 1 кГц согласно даташиту. И по графикам AP> прекрасно видно, что на низких частотах гораздо больше. AP>

AP>>> AD797 по HЧ шумам напряжения сильно лучше (раз так в 20, судя по AP>>> типовым характеристикам). AP>

VV>> Зато по шумам тока хуже раз так в 1000. AP>

AP> Конечно, ничто не даром.

АД797 выгодно применять при сопротивлении источника меньше килоома, да и вообще довольно капризный операционник, с нагрузкой ему надо поаккуратнее, ни в коем случае на кабель не нагружать - надо буфер.

Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com

formatting link
,
formatting link
, ftp://altor.sytes.net

Reply to
Alexander Torres

Wed Mar 03 2004 19:44, Alexander Torres wrote to Aleksei Pogorily:

AP>>>> AD797 по HЧ шумам напряжения сильно лучше (раз так в 20, судя по AP>>>> типовым характеристикам). AP>> VV>>> Зато по шумам тока хуже раз так в 1000. AP>> AP>> Конечно, ничто не даром.

AT> АД797 выгодно применять при сопротивлении источника меньше килоома, да и

Я в курсе. Hо тут вообще ситуация аховая - фактор шума у любого усилительного прибора (кроме тех, у которых сверхвысокое входное сопротивление - но они не подходят, т.к. большие шумы напряжения) на таких частотах не менее нескольких децибел. А дальше - сам понимаешь. Либо низкоомность, либо длительное усреднение, т.е. сокращение полосы пропусканая.

AT> вообще довольно капризный операционник, с нагрузкой ему надо AT> поаккуратнее, ни в коем случае на кабель не нагружать - надо буфер.

Это такие мелочи по сравнению с разрешающей способностью в доли микровольта ... Там все равно еще один (как минимум) каскад усиления потребуется.

Alesei Pogorily 2:5020/1504

Reply to
Aleksei Pogorily

Ни в жисть не поверю. Вот если бы ты сказал "вот, понадобилось измерить такое-то и такое-то напряжение с такими-то и такими-то точностью и быстродействием, которое берётся оттуда-то и оттуда-то и характеризует такие-то физические процессы", то, может быть, и поверил.

Как известно, лучшие в мире микровольтметры постоянного тока делает Keithley.

Как всегда, сначала опиши задачу. Сильно подозреваю, что она имеет гораздо более простое решение, чем трах с непосредственным измерением нановольт постоянного тока.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

/re, Valentin

04 марта 2004 17:33, Valentin Davydov писал Alexei Kalynyuk:

VD> Как всегда, сначала опиши задачу. Сильно подозреваю, что она имеет гораздо VD> более простое решение, чем трах с непосредственным измерением нановольт VD> постоянного тока.

Стоит задача у меня: Разработать МДМ Усилитель для измерения напряжения порядка

10 в минус 8 вольт.

Впринципе уже подобрал операционник: AD797, еще очень соблазнителен МО16УТ1. Hе знаю как оно и шо такое. Мож кто имел с ним дело.

Reply to
Alexei Kalynyuk

Привет Alexei!

Friday March 05 2004 13:45, Alexei Kalynyuk wrote to Valentin Davydov:

VD>> Как всегда, сначала опиши задачу. Сильно подозреваю, что она имеет VD>> гораздо более простое решение, чем трах с непосредственным измерением VD>> нановольт постоянного тока. AK>

AK> Стоит задача у меня: Разработать МДМ Усилитель для измерения напряжения AK> порядка 10 в минус 8 вольт.

При каком внутреннем сопротивлении источника ?

AK> Впринципе уже подобрал операционник: AD797,

Годится, но только если вн.сопрот. источника меньше 1к.

Alexander Torres, 2:461/28 aka 2:461/640.28 aka 2:5020/6400.28 aka snipped-for-privacy@yahoo.com

formatting link
,
formatting link
, ftp://altor.sytes.net

Reply to
Alexander Torres

Привет, "Alexei Kalynyuk"

И это всё??? Мало данных для обоснования выбора МДМ. Когда-то делал эту штуку, но в задании еще присутствовали такие параметры: входное сопротивление, верхняя частота, динамический диапазон; сопротивление, емкость, допустимое напряжение между каналами измерения и бортом... (для геофизического трехкомпонетного модуля измерения вектора напряженности электрических полей на поверхности земли при воздействии на нее например МГД-генератором, при магнито-телурическом зондировании, солнечной активности...) Описал бы систему, глядишь кто-нибудь чего дельного и подсказал...

Сергей

Reply to
Sergey Polozkov

Довольно хреновый для этой задачи усилитель. У него рассеиваемая мощность - порядка сотни милливатт, соответственно, нагревается он при работе на единицы градусов, что при толщине платы порядка миллиметра даст перепад около десятой доли градуса между сторонами. Ножки у него, насколько я помню, стальные, проводники на плате медные, так что несколько десятков микровольт термоЭДС ты получишь.

Но это так, лирика. А физика состоит в том, что в МДМ усилителе главная часть (определяющая основные погрешности) - не усилитель, а модулятор. И вот для того, чтобы сообразить, как лучше замодулировать твоё напряжение, мы и хотим узнать, откуда оно берётся.

Вал. Дав.

Reply to
Valentin Davydov

Привет, Valentin Davydov

В моем случае, не смотря на огромное желание поднять чувствительность, используя предварительный усилитель перед модулятором, пришлось от него отказаться. При длительном процессе измерения, невозможно отделить температурный дрейф нуля операционника от измеряемой величины (на калибровку нуля системы времени уже не оставалось). А из-за высоких напряжений между датчиками и бортом, развязка в МДМ-усилителе осуществлялась трансформаторами с малой проходной емкостью. Гораздо большую погрешность в измерения вносила контактная разность потенциалов датчиков. Из-за различия физико-химического состава среды, материалов датчика, технологии проведения работ... погодных условий... Не понятно, чего человек хотел от МДМа...

Сергей

Reply to
Sergey Polozkov

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.