Автор Тема: Сумматор  (Прочитано 6421 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

patron

  • Гость
Сумматор
« : Июня 08, 2020, 07:05:25 am »
Нужен простой сумматор сигналов от пьезокерамических сенсоров. На форуме Electronix предложили просто объединить истоки двух полевиков - как на схеме. По сути - классический дифкаскад. Посимил : работает, но не суммирует без потерь - на выходе амплитуда такая-же, как и на входах - 100 мВ - не удвоенная.
И как получить суммирование без потерь двух синфазных сигналов ?
Первое, что приходит в голову - сделать два отдельных повторителя на полевиках, а суммировать на инвертирующем входе опера, но :
- входные резисторы сумматора нельзя делать большими - порядка 10 кОм - будет шуметь
- входные резисторы с низким номиналом - не более 100 Ом - тоже нельзя - перегрузят входные повторители
Есть идеи ?
« Последнее редактирование: Июня 27, 2020, 01:23:22 pm от patron »

Denn

  • Global Moderator
  • *****
  • Сообщений: 14277
  • είμαι ο μουσικός και ο ραδιομηχανίκός
    • ICQ клиент - 322153053
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #1 : Июня 08, 2020, 08:12:08 am »
Цитировать
- входные резисторы сумматора нельзя делать большими - порядка 10 кОм - будет шуметь

Я так понимаю, хай-гейн не предполагается. На клине шум будет приемлемый.

По поводу ещё идей. А что мешает сначала усилить, а потом суммировать? Т.е. на ПТ сделать усилительные каскады, например.
Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить

patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #2 : Июня 08, 2020, 08:45:03 am »
Цитировать
Я так понимаю, хай-гейн не предполагается
  - раздел называется "Негитарная электроника"  8-)

Цитировать
что мешает сначала усилить, а потом суммировать?
- суммирование двух сенсоров - как обыгрывание идеи, а хотелось бы суммировать от 4 - до 8 сенсоров. Делать 8 повторителей, 8 усилителей  - будет электростанция им. Коминтерна  :o

Denn

  • Global Moderator
  • *****
  • Сообщений: 14277
  • είμαι ο μουσικός και ο ραδιομηχανίκός
    • ICQ клиент - 322153053
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #3 : Июня 08, 2020, 08:57:50 am »
Цитировать
хотелось бы суммировать от 4 - до 8 сенсоров. Делать 8 повторителей, 8 усилителей  - будет электростанция им. Коминтерна  :o

При большом количестве по любому "халява" не прокатит.

П.С. а вариант суммирования банальным параллельным соединением датчиков не сработает для данной задачи?
Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить

patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #4 : Июня 08, 2020, 09:47:44 am »
Это как батарейки соединить параллельно

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #5 : Июня 08, 2020, 10:21:40 am »
patron, схема суммирует исправно. А не удваивает у вас потому, что суммирует с ослаблением.
Вот что получается при разных частотах:


patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #6 : Июня 08, 2020, 10:42:27 am »
Речь шла о суммировании синфазных сигналов равной амплитуды, но на графиках я не вижу удвоения амплитуды - везде не больше 100 мВ

Я соединил 4 FET-a впараллель и пробовал отключать по одному, по два , просимулировал : независимо от количества задействованных транзисторов амплитуда на выходе всегда одна и та-же - 100 мВ. Проверил на разных частотах и амплитудах.
« Последнее редактирование: Июня 08, 2020, 11:01:42 am от patron »

Denn

  • Global Moderator
  • *****
  • Сообщений: 14277
  • είμαι ο μουσικός και ο ραδιομηχανίκός
    • ICQ клиент - 322153053
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #7 : Июня 08, 2020, 10:52:37 am »
Цитировать
Это как батарейки соединить параллельно

У батареек маленькое Rвнутр, с пьезиками совсем другая история, по идее они будут слабо друг друга шунтировать.
Не говорите что мне делать, и я не скажу куда Вам идти.

Лучшее решение из возможных - самое простое. И наоборот.

Прежде чем судить

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #8 : Июня 08, 2020, 10:57:49 am »
Еще раз: коэффициент передачи ПТ от затвора на исток в схеме дифф. каскада не превышает 1/2, следовательно суммирование синфазных сигналов с уровнем V каждый, не превысит 2*V/2 = V.
Выразиться более доходчиво у меня не получается.
 :)

patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #9 : Июня 08, 2020, 11:06:33 am »
В конечном итоге : суммирования без потерь в такой схеме не получается - Uout всегда примерно = Uin, сколько сенсоров с полевиками впараллель не включай.

Есть идеи - как получить суммирование без больших наворотов и потерь в шумах ?
« Последнее редактирование: Июня 25, 2020, 08:01:08 am от patron »

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #10 : Июня 08, 2020, 02:46:49 pm »
Цитировать
В конечном итоге : суммирования в такой схеме не получается - Uout всегда примерно = Uin, сколько сенсоров с полевиками впараллель не включай.
Эх, нет на вас Ператрона!
То, что суммирование происходит, я наглядно показал в #5.
Эта схема подобна сумматору на равных резисторах.

Bpjkznjh

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #11 : Июня 08, 2020, 02:58:30 pm »
Цитировать
Есть идеи - как получить суммирование без больших наворотов и потерь в шумах ?
Вопрос в точности суммирования, которую нужно получить. Если некритично - поставить после сумматора неинвертирующий ОУ с Ку = кол-ву входов. При абсолютно одинаковых полевиках должно работать хорошо. На практике будет не так радужно.

patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #12 : Июня 08, 2020, 03:41:12 pm »
Наблюдатель : Такой "сумматор" - уже не очень-то сумматор, если "сумма" на выходе на 6 дБ хуже, чем источник.
Если суммировать на неинв. входе ОУ, то большие потери тоже неизбежны - выходы повторителей садят друг друга - надо ставить развязывающие резисторы - опять большие потери, искажения и шум.

new_man :
Цитировать
Эта схема подобна сумматору на равных резисторах.
.  - а соотношение с/ш - до лампочки ? Именно поэтому с/ш дифкаскада априори хуже на 3 дБ, чем одиночного.
« Последнее редактирование: Июня 08, 2020, 03:53:26 pm от patron »

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #13 : Июня 08, 2020, 03:55:45 pm »
Цитировать
а соотношение с/ш - до лампочки ?
Но это-же ваша схема, а не моя.
У нас с вами спор был на тему "суммирует или нет".

Bpjkznjh

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #14 : Июня 08, 2020, 04:02:41 pm »
Цитировать
Наблюдатель : Такой "сумматор" - уже не очень-то сумматор, если "сумма" на выходе на 6 дБ хуже, чем источник.
Если суммировать на неинв. входе ОУ, то большие потери тоже неизбежны - выходы повторителей садят друг друга - надо ставить развязывающие резисторы - опять большие потери, искажения и шум.
"Так вам шашечки, или ехать?" :)  Как справедливо указал new_man, такая простая схема по сути работы - сумматор (а точнее микшер) на резисторах, а ОУ, что я предложил поставить - обычный масштабирующий усилитель. Не подходит по С/Ш - надо брать другую схему.  ::)

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #15 : Июня 08, 2020, 04:30:37 pm »
Можно попробовать суммировать токи стоков ПТ.
Схему прилагаю. Наваляно прямо сейчас, номиналы назначены, рассматриваем как идею.

VAT

  • Сообщений: 1453
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #16 : Июня 08, 2020, 07:40:10 pm »
Цитировать
Именно поэтому с/ш дифкаскада априори хуже на 3 дБ, чем одиночного.
поспорю  - входное сопротивление в 2 раза выше а емкость в 2 раза меньше.
Если 2 дифкаскада запараллелить - получим то же входное и тот же с/ш.

а последовательно датчики не включаются?

patron

  • Гость
Re: Сумматор
« Ответ #17 : Июня 09, 2020, 05:45:18 am »
Получить сумму сигналов можно разными путями, другое дело - какой ценой ?  Как нетрудно догадаться из исходного поста - динамический диапазон в данном случае имеет приоритетное значение. Если сумматор суммирует, но гробит соотношение с/ш в 10 раз, то это уже не просто сумматор, а сумматор-генератор шума.
Вообще-то исходная идея была следующая. Поскольку пьезосенсор - чистый кандюк, выполненный из высококачественной керамики и практически его импеданс не имеет активной составляющей, то и шумов он не производит - шумы будут определяться входными каскадами усилителя.  Т.е. если есть потребность улучшить с/ш, то можно использовать два сенсора. Если без потерь суммировать их сигналы, учитывая, что они синфазны и равной амплитуды, то можно получить удвоение амплитуды - т.е. на 6 дБ, при этом, поскольку шумы входных каскадов некоррелированы, то прирост шумов будет всего 3 дБ.
Если сложить сигналы не от двух, а от 4-х сенсоров - выигрыш будет "на лице".

Цитировать
Можно попробовать суммировать токи стоков ПТ.
Схему прилагаю. Наваляно прямо сейчас, номиналы назначены, рассматриваем как идею.
  - надо будет посимить шумы и искажения : схема с общей базой имеет весьма низкое вх. сопротивление и как это отразится на линейности - хз
« Последнее редактирование: Июня 09, 2020, 06:16:03 am от patron »

VAT

  • Сообщений: 1453
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #18 : Июня 09, 2020, 08:28:25 am »
Цитировать
Поскольку пьезосенсор - чистый кандюк, выполненный из высококачественной керамики и практически его импеданс не имеет активной составляющей, то и шумов он не производит - шумы будут определяться входными каскадами усилителя.
тоже думал примерно так рассуждая откуда бы взяться шумам на резонансе магнитного датчика - вроде активная составляющая единицы кОм, а с реактивной, которая сотни кОм - шума не с чего взяться и все классно - сигнал усиливается, шумы те же. но симулятор сука рисует у шума такую же резонансную кривую  и почему то я ему верю.
Если резистор смещения есть - то понятно - датчик перестает его шунтировать и он подключаетс\ со своим тепловымшумом. но схема без этого резистора шумит так же, по симулятору. 
« Последнее редактирование: Июня 09, 2020, 08:30:49 am от VAT »

new_man

  • Сообщений: 2053
  • GtLab.Net
    • Просмотр профиля
    • E-mail
Re: Сумматор
« Ответ #19 : Июня 09, 2020, 09:25:29 am »
Цитировать
Если сложить сигналы не от двух, а от 4-х сенсоров - выигрыш будет "на лице"
Такой-же выигрыш будет и при одном датчике и четырех ПТ в параллель.
Цитировать
схема с общей базой имеет весьма низкое вх. сопротивление и как это отразится на линейности - хз
ОБ - наиболее линейная из трех схем включения транзистора. Искажения будут вносить полевики, а не ОБ.