Свежие обсуждения
Измерения

Инструментальный усилитель

1 2

Доброго времени суток! Господа есть задача построить инструментальный усилитель.
постановка задачи следующая:
Чувствительность не хуже 100 нВ - 1 мкВ;
Кус не хуже 120 дб;
диапазон 20 Гц - 200 кГц (верхняя граница особо не критична можно опуститься и до 40 кГц)
возможность подключения симметричных источников сигнала;
фазовый шум чем меньше тем лучше в пределе 1.5-2 нВ/Гц^1/2
питание однозначно батарейное но это уже задача второго плана.

Если есть у кого какие нибудь мысли по поводу сего творения, буду крайне признателен за информацию.....
мои собственные мислы пока ограничены интегральным инструментальным усилителем серии INA103, INA163, INA217, SSM2017
Файлик с информацией по микросхемам прилагаю (по сути все три ничем друг от друга не отличаются кроме некоторых нюансов, четвёртая микросхема снята с производства и является предком первых трёх)

 

не понятна задача - 2нВ х 200=400нВ(в полосе 40кГц) т.е. чувствительность 100нВ никак не получается, если его усилить в млн раз будет 0.4В шума, какой нужен ДД? какое Rвх?

 

2 нВ имелся в виду собственный фазовый шум усилителя, Rвх от 150 до 600Ом, ДД- 140 дБ

 

что есть
extremist1988: фазовый шум
Для ДД=140дБ усиление, при +/-18В, будет не выше 20-30дБ

 

Фазовый шум, или по науке спектральная плотность фазового шума, выражается в В/Гц^1/2.
Физический смысл такой, во время прохождения сигнала через не линейный четырёхполюсник, наблюдается случайное изменение фазы сигнала, что приводит к негативным следствия в частотной области (спектре).
На счёт Кус в 20-30 дБ думаю волноваться нет смысла в виду возможности каскадирования, 4 каскада для достижения 100-120 дБ усиления думаю вполне реальное условие для реализаци, правда это надо проверять и смотреть что будет получаться на выходе.

Ещё такой момент, я в общем то просто предложил один из возможных вариантов реализации изделия наиболее очевидный для меня. Если у вас есть какие либо мысли по реализации изделия на основе других решений, готов выслушать и намотать на ус....

 

Раньше для снижения шумов применяли параллельное включение каскадов, при таком включении усиление возрастало в N раз а шум в корень из N. В трудах Калининградского университета, издание 80-х годов, описывался входной блок для детектора ЯМР и ЭПР. Там применяли на входе малошумящие лампы, параллельное включение каскадов, преобразование в цифру, десятикратное суммирование цифры с выделением среднеквадратичного значения и цифровой фльтр. Параметры в те времена меня празили, динамический диапазон 280 дб, отношение сигнал/шум 120 дб, остальные параметры не помню за давностью прочитанного.

 

Славное предложение, но боюсь реализация будет затруднительна в связи с некоторомы ограничениями которые заложены заказчиком..... (ограничения по потреблению, и массагабаритным параметрам). Хотя всё равно благодарю за идею......

 

extremist1988: задача построить инструментальный усилитель
extremist1988: фазовый шум чем меньше тем лучше

это можно понимать и так:
ищем малошумоподобное MAX9632 или лучше и по кирпичикам строим

 

extremist1988: фазовый шум чем меньше тем лучше в пределе
А что Вы подразумеваете под фазовым шумом в случае усилителя ?
По моему это параметр генератора.

 

extremist1988: На счёт Кус в 20-30 дБ думаю волноваться нет смысла в виду возможности каскадирования, 4 каскада для достижения 100-120 дБ
я же показал, что амплитуда шума получается 0.4В(грубо не учитывая шумового тока) т.е. для ДД в 140дБ на выходе будем иметь сигнал амплитудой с 7нулями 8) - никого не убьет????
280дБ такая же фантастика - думай хоть перед тем как писать