Автор Тема: Схемы примочек на ОУ  (Прочитано 48074 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

hamaha

  • Сообщений: 1483
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1240 : Января 08, 2012, 03:54:02 pm »
Однажды, несколько лет назад, я занимался немного измерением шумовых параметров разных схем и микросхем. Та табличка сейчас попалась под руку.
Я намерил тогда для TL072CP  En=17nV/sqrt(Hz), In=0.7pA/sqrt(Hz).
Простота хуже воровства.

DaHuJIbI4

  • Сообщений: 104
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1241 : Января 08, 2012, 07:09:06 pm »
Мучая ОУ, столкнулся с тем, что на одном ОУ невозможно сделать достаточно сильное ограничение сигнала об питание. Почему-то есть порог усиления, дальше  которого мяса больше не становится. Почему? вроде Ку практически бесконечно большой.

OldMike

  • Сообщений: 1963
  • Сложно сделать - просто, наоборот - сложнее...
    • ICQ клиент - 366028254
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1242 : Января 08, 2012, 09:59:49 pm »
Значит, дело в чем то еще... :)
На самом деле -КУ не бесконечен, он максимален у большинства обычных ОУ на НЧ, в районе от постоянки и до нескольких десятков Гц и редко превышает 50 000 - 100 000 (у ТЛ072 указано 200 000 :)). Рассчитать максимально возможный КУ для любой частоты довольно просто - нужно взять из даташита частоту единичного усиления и разделить ее на искомую частоту (пример: для ТЛ072 частота единичного указана 3 МГц, и масимально возможное усиление на частоте, например 1кГц равно 3МГц/1кГц= 3000 раз).
Кроме того, залезать в этот режим не очень хорошо - ОУ хорошо поддается расчетам, когда у него есть запас по усилению и сам ОУ можно считать идеальным, а в подобных режимах уже результат будет сильно зависеть от конкретного ОУ, АЧХ будет сильно неравномерна и т.д. Лично я редко задаю в своих схемах усиление одному ОУ, больше нескольких сотен раз.
Второе... Если в ООС ОУ есть нелинейные элементы типа диодов или светодиодов - наблюдаемый КУ всегда заметно меньше расчетного - из-за плавности логарифмических характеристик этих элементов (как только появляется сигнал - усиление падает). При ограничении в питание такого эффекта быть не должно, конечно..
А может дело в том, что мясо и гейн(усиление) - отнюдь не синонимы? :)

2 hamaha
Весьма близко к Даташиту...
« Последнее редактирование: Января 08, 2012, 10:05:10 pm от OldMike »
производится и предлагается к продаже линия примочек/преампов RedCat BM-4/5/6/7 и SL100/FSL100

hamaha

  • Сообщений: 1483
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1243 : Января 09, 2012, 08:47:53 am »
OldMike
Цитировать
2 hamaha
Весьма близко к Даташиту...
Весьма близко спектральная плотность шумового напряжения.
А как насчет шумового тока?
Помню, был неприятно поражен тем, что шумовой ток ПТ таки есть, и немалый, всего-то на проценты меньший, чем в БТ-приборах. У меня даже закралось сомнение в правильности измерений.
С другой стороны предостаточно свидетельств того, что ПТ ОУ шумят на входном резисторе. Ты же ведь о том-же писал.
Исходя из приведенных цифр по TL072, имеем, что, начиная с 17/0.7=24КОм последовательного со входом сопротивления, вклад от шумового тока превысит вклад от шумового напряжения. У тебя же последовательно со входом первого ОУ стоит 56 КОм, а на низких частотах, где ПТ генерируют шум наиболее интенсивно, так и больше.

Вот табличка с некоторыми результатами моих тогдашних измерений.
Не претендую на опрокидывание основ, просто информация из разряда "один парень занимался и вот так получилось".



Uploaded with ImageShack.us
« Последнее редактирование: Января 09, 2012, 08:50:34 am от n7v1s9 »
Простота хуже воровства.

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1244 : Января 09, 2012, 11:02:39 am »
Цитировать
Помню, был неприятно поражен тем, что шумовой ток ПТ таки есть, и немалый, всего-то на проценты меньший, чем в БТ-приборах. У меня даже закралось сомнение в правильности измерений.

Именно. Ибо намеряли Вы в 70 раз больше шумовой ток, чем указан в даташите (там фигурирует 0.01пА/корень из Гц). Странно, что такие вещи принимаются на веру, а не ищутся первопричины такого несоответствия.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

OldMike

  • Сообщений: 1963
  • Сложно сделать - просто, наоборот - сложнее...
    • ICQ клиент - 366028254
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1245 : Января 09, 2012, 11:19:58 am »
@ hamaha

А каковы были методики измерения? Может там зарыта собака?
производится и предлагается к продаже линия примочек/преампов RedCat BM-4/5/6/7 и SL100/FSL100

hamaha

  • Сообщений: 1483
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1246 : Января 09, 2012, 12:10:52 pm »
Цитировать
@ hamaha

А каковы были методики измерения? Может там зарыта собака?

За давностью детали уже забыты.
Тракт измерения состоял из собственно измеряемого усилителя, фильтра по МЭК-А и электронного вольтметра, к сожалению не rms, а средневыпрямленных значений (В3-55).
Напряжение шумов мерялось дважды: при закороченном входе и при подключенном на вход резисторе.
Дальше арифметика.
Цитировать
Странно, что такие вещи принимаются на веру
На веру, т. е. с чужих слов, принимаются какраз цифры из даташита. Я же занимался той самой практикой, которая, как известно, выше теоретического познания (и дальше по тексту).  [smiley=tongue.gif]
Простота хуже воровства.

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1247 : Января 09, 2012, 12:28:08 pm »
Цитировать
Я же занимался той самой практикой, которая, как известно, выше теоретического познания (и дальше по тексту).

Тогда задам опять вопрос - почему моя практика с даташитами совпадает? ;)
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

OldMike

  • Сообщений: 1963
  • Сложно сделать - просто, наоборот - сложнее...
    • ICQ клиент - 366028254
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1248 : Января 09, 2012, 01:10:20 pm »
Цитировать
Цитировать
@ hamaha

А каковы были методики измерения? Может там зарыта собака?

За давностью детали уже забыты.
Тракт измерения состоял из собственно измеряемого усилителя, фильтра по МЭК-А и электронного вольтметра, к сожалению не rms, а средневыпрямленных значений (В3-55).
Напряжение шумов мерялось дважды: при закороченном входе и при подключенном на вход резисторе.
Дальше арифметика.

Дык... Эта... При подключении резистора на вход ты мерял его (резистора) тепловой шум... Который не зависит от протекающего через него тока, а только от сопротивления, температурыи полосы усиливаемых частот... Как бы ток входа ОУ тут и не причем...
производится и предлагается к продаже линия примочек/преампов RedCat BM-4/5/6/7 и SL100/FSL100

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1249 : Января 09, 2012, 01:28:16 pm »
Цитировать
Как бы ток входа ОУ тут и не причем...
Возможно, имелась в виду следующая
Цитировать
Дальше арифметика
- из шума ОУ с резистором вычитается шум ОУ с закороченным входом (для устранения влияния шума остальных цепей) и ещё вычитается теоретически рассчитанный шум резистора?  ::)

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1250 : Января 09, 2012, 01:36:05 pm »
Цитировать
Дык... Эта... При подключении резистора на вход ты мерял его (резистора) тепловой шум... Который не зависит от протекающего через него тока, а только от сопротивления, температурыи полосы усиливаемых частот... Как бы ток входа ОУ тут и не причем...

Ну давайте оценим, какой номинал резистора нужен, чтобы почувствовать токовый шум, скажем TL07x.

Имеем по даташиту 0.01пА и 17нВ на корень из Герц. Что соответствует R=1.7MОм. При этом шум тока сравнится с шумом напряжения. Допустим, выберем R=5МОм - для запаса на порядок (про троечку см. выше).

При этом шум резистора в 5МОм будет 0.13*sqrt(5E6ом)=290нВ/корень из Герц. Что, конечно, перекрывает все собственные шумы операционника.

Посмотрите, вроде не ошибся с расчетом?

UPD: Один раз ошибся - взял не 0.01пА, а 0.07. Пересчитал.

UPD2:

Резистор в 1.7МОм шумит с напряжением 170нВ/корень из Герц, что, конечно, не позволяет "простой арифметикой" вычесть его шум из результата :)
« Последнее редактирование: Января 09, 2012, 01:41:47 pm от Rst7 »
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

OldMike

  • Сообщений: 1963
  • Сложно сделать - просто, наоборот - сложнее...
    • ICQ клиент - 366028254
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1251 : Января 09, 2012, 02:27:43 pm »
Про арифметику следовало написать подробнее..  ;)
А про резистор - именно это и имелось в виду... Считать я не стал - просто прикинул, исходя из опыта - у меня в схеме резистор 47к на входе схемы вносит хорошо различимые ухом шумы ... При заявленных в даташите шумовых токах на таком номинале резистора шумы многократно меньше приведенного ко входу шумового напряжения... В общем - то же самое, но чисто на пальцах...
производится и предлагается к продаже линия примочек/преампов RedCat BM-4/5/6/7 и SL100/FSL100

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1252 : Января 09, 2012, 02:42:51 pm »
Цитировать
Про арифметику следовало написать подробнее..

Простите, это Вы мне предлагаете подробнее описать "арифметику"? Дык я вроде уже на пальцах показал, что так просто токовый шум опера с полевиками на входе не измерить.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

OldMike

  • Сообщений: 1963
  • Сложно сделать - просто, наоборот - сложнее...
    • ICQ клиент - 366028254
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1253 : Января 09, 2012, 03:14:26 pm »
Про арифметику писал, если не ошибаюсь, камрад Ivana, ему и адресована эта фраза.
С трудностью измерить токовый шум опера с полевиками на входе полностью согласен, о чем, собственно, мой предыдущий пост. Простейшая прикидка показывает, что на резисторе мы это сделать не сможем.
« Последнее редактирование: Января 09, 2012, 03:15:51 pm от OldMike »
производится и предлагается к продаже линия примочек/преампов RedCat BM-4/5/6/7 и SL100/FSL100

ivana

  • Сообщений: 3
  • GtLab.Net forever!
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1254 : Января 09, 2012, 03:33:15 pm »
Ну как подробнее - это была всего лишь гипотеза, так сказать, попытка восстановления и моделирования исторических событий по скудным данным раскопок, артефактов и дошедших до нас документов той эпохи :)

hamaha

  • Сообщений: 1483
  • GTLab - forever!
    • Просмотр профиля
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1255 : Января 10, 2012, 02:51:33 pm »
Да, документы йок... сегодня я в этом убедился (заодно бумаги привел в порядок).
Впрочем суть ошибки ясна, OldMike правильно сказал. Начав измерения с биполярных схем, я потом переключился на полевые не подумав о смене методики.
Было и еще что-то, наверное связанное с чистотой опытов. Резистор на вход ведь ставился отнюдь не мегаомный, следовательно результаты двух измерений должны были бы совпадать. Но не совпадали, иначе и история с этой таблицей была бы другой.
Ну да бог с ними, с прошлыми ошибками. Похерить и забыть.
Простота хуже воровства.

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1256 : Января 10, 2012, 02:59:42 pm »
Цитировать
Ну да бог с ними, с прошлыми ошибками. Похерить и забыть.

Главное - не повторять. В этом самая наука.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Lion

  • Гость
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1257 : Января 10, 2012, 05:24:34 pm »
Цитировать
... Резистор на вход ведь ставился отнюдь не мегаомный...
Столкнулся недавно: резистор 10к (!!!) на входе полностью полевой схемы даёт 95% шума (!!!) наблюдаемого на выходе устройства (на слух).
« Последнее редактирование: Января 10, 2012, 05:24:58 pm от Lion »

Rst7

  • Сообщений: 1619
  • Мимо проходил...
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1258 : Января 10, 2012, 05:46:01 pm »
Цитировать
Столкнулся недавно: резистор 10к (!!!) на входе полностью полевой схемы даёт 95% шума (!!!) наблюдаемого на выходе устройства (на слух).

Две схемы в студию - с резистором и без. Посмотрим.
"Практика выше (теоретического) познания, ибо она имеет не только достоинство всеобщности, но и непосредствен

Lion

  • Гость
Re: Схемы примочек на ОУ
« Ответ #1259 : Января 10, 2012, 06:22:51 pm »
Цитировать
Посмотрим.
Нет необходимости.