По поводу схемы активации датчиков г.Колпакова

[YAV^]

Приемущества и недостатки данного включения здесь уже были разжеваны тысячу раз. Приемущество - максимально гасятся наводки, пришедшие по земле. Ограничения - плоская характеристика при приемлемом обвесе операционника. Недостатки - собственное шипение ОУ + шипение постоянных резисторов на входе ОУ.
Вот сейчас сидел и что-то подумалось что последнее можно компенсировать очень легко. Мне если честно лень рисовать, но представить все наглядно для Вас не составит труда. Итак, за основу взять нужно схему г.Колпакова для активации любого пассивного датчика. Смотрим на нее. Исключаем R1 который стоит по неинвертирующему входу, увеличиваем R1 по инвертирующему входу в 2 раза, подгоняем R2 под нужное усиление. Все. В итоге, удаляется постоянный резистор, включенный последовательно с сигналом! Входное сопротивление на которое будет нагружен датчик будет равнятся R1 по инвертирующему входу, т.е. датчик просто шунтируется им и не включен последовательно в сигналом.
На мой взгляд это дает более широкие пределы настройки схемы г.Колпакова, ну и нивелирует искусственно созданный шум.
Я могу заблуждаться. Есть у кого нибудь мысли по этому поводу?

[OlegFX]

Это будет уже не диференциальный усилитель. Строгая парность резисторов обеспечивает максимальный коэф. подавления синфазного сигнала. Иначе - никак. Точнее, "как", но схема диф. усилителя будет уже не на одном ОУ. Минимум - на двух. Стандартно - на трёх. Зато без этих последовательных резисторов.

[santa]

 да  резистор будет шуметь даже если его по схеме шунтирует датчик, потому что датчик
изза  индуктивности шум не замкнёт

[DDD]

да  резистор будет шуметь даже если его по схеме шунтирует датчик, потому что датчик
изза  индуктивности шум не замкнёт

Полностью, ессно, НЕ замкнет, но зашунтирует изрядно, чем немало уменьшит шум.

[Взводатор]

Это будет уже не диференциальный усилитель. Строгая парность резисторов обеспечивает максимальный коэф. подавления синфазного сигнала. Иначе - никак.

Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.

[OlegFX]

2 Взводатор:

==Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.==

Зато совершенно небезразлично, куда и как воздействует источник помехи - СИНФАЗНЫЙ СИГНАЛ. Самое большое подавление СС будет при попарном равенстве этих резисторов.

Диференциальный усилитель придумал не я - он описан в каждом учебннике, так что...

[DDD]

Насколько я помню, в схеме Колпакова и подобных резисторы на входе ОУ имеют небольшие номиналы, так что шумов у них немного, особенно если они металлопленочные.

[VAT]

 OlegFX +1.
более того - если нужно серьезное подавление синфазы все 4 резистора должны быть прецизионными. а так дб 20 или около того.

и непонятно нахрена у ЕМГ вообще там ОУ.. потому как дифференциальностью схема не блещет - никто глубокую мысль  ЕМГ не объяснил. а может схему неправильно срисовали.

[OlegFX]

2 VAT:
==а может схему неправильно срисовали.==

У меня другой версии нет. Пока нет.

2 DDD:

==Насколько я помню, в схеме Колпакова и подобных резисторы на входе ОУ имеют небольшие номиналы...==

Автор рекомендует не менее R_активное*5. Это немало. Шум (идеального!) резистора 50ком - 29nV/sqrt_Hz. У реального шумы будут больше - зависит от материала, конструкции, приложенного напряжения. Сравни с 2SK117 - 1nV/sqrt_Hz, MC33178 - 7,5nV/sqrt_Hz, даже TL072 - 18nV/sqrt_Hz. И только TL062 - 42nV/sqrt_Hz.

[DDD]

Шум (идеального!) резистора 50ком - 29nV/sqrt_Hz.

Офигеть!!! А ведь факт! 
А если такой выход: поставить инструментальный операционник из серии INA (Burr Brown), там вообще резисторы не нужны, плюс КОСС у него колоссальный...бегу в даташиты их шумы смотреть.
----------------------
Глянул INA103, INA114 и AD625.
INA114 кажется весьма подходящим: шумов немного, работает уже от 4,5 Вольт, 2 мА потребляет и т.д.
Каковы будут мнения?

[OlegFX]

2 DDD:
Я предлагал в родственной ветке примерно такое же решение, только вместо двух первых ОУ (из схемы классического инструментального ус.) - два повторителя на ПТ. Почему так?:
1) Намного дешевле;
2) инстр. ус. много потребляют, либо больше шумят при меньшем потреблении;
3) самое главное - при малых К_ус они сильно шумят!!! Например, великолепный INA163 (см. соответствующий график в даташите) при К_ус=1 шум 50...60nV/sqrt_Hz(!!), при К_ус=10 шум 8...10nV/sqrt_Hz. Для неперемотанных хамбакеров с учётом дальнейшего накручивания неслабого резонанса, К_ус можно взять не более примерно 3, так что получаем шум заурядного ОУ. Причина в том, что в ОУ оптимизируется по шумам первый каскад и при малых К_ус преобладает шум остальных каскадов. Другими словами, ОУ в повторителе - не лучший выбор в смысле шумов. Не знаю, для каких ОУ этот эффект малозаметен/отсутствует, но я натыкался на это постоянно. Естественно, все ОУ я не мог проверить, так что копайте сами, если интересно. Уточнение: думаю, что в инстр. усилителе слабое звено - третий ОУ, т.к. его К_ус = 1.

ПС. Посмотрел "твои" INA114 и AD625, меньше потребляет, но график шума такой же...

[Взводатор]

2 Взводатор:
==Эти два резистора и датчик подключены последовательно, т.е. вся цепь "видна" операционному усилителю как линейный двухполюсник. Поэтому для него абсолютно безразлично, сколько там резисторов и как/где они включены - важны окончательные параметры.==
Зато совершенно небезразлично, куда и как воздействует источник помехи - СИНФАЗНЫЙ СИГНАЛ. Самое большое подавление СС будет при попарном равенстве этих резисторов.

Диференциальный усилитель придумал не я - он описан в каждом учебннике, так что...

А еще в каждом учебнике описано, что подавление синфазной помехи применяется для длинных линий, на которые наводка существенна. Для пространства гитарной ниши выигрыш от такого решения весьма иллюзорен. К тому же шумы дифференциального усилителя на 3дБ выше одиночного каскада. Вот и критерий применения диффусилителя и симметричной линии - синфазная помеха должна уменьшиться не менее чем на 3дБ от собственных шумов одиночного каскада. Приплюсуй сюда еще то, что с синфазной магнитной помехой хорошо справляется витая пара (и еще раз вспомним о длине линии от датчика до предусилителя), а с электрической помехой хорошо справляется экран. Вот теперь и подходим к области применения диффусилителя - в каких же условиях должна работать гитара, чтобы помеха пробила все перечисленные факторы?  А теперь еще и сравни уровень сигнала с датчика и уровень шума предусилителя, чтобы решить окончательно какой же ты получишь выигрыш от применения диффусилителя.

Неоднократно высказывал мысль и выскажу ее еще раз - основное назначение встроенного преампа - согласование сопротивлений высокоомного источника сигнала с линией, обладающей большими паразитными параметрами, в частности - емкостью, повышенными переходными сопротивлениями в местах механических контактов, большой протяженностью лини, на которую и наводятся значительные помехи. Вот тут любой предусилитель, выполняющий эту задачу, даст существенный выигрыш в помехозащищенности. И вот только после этого нужно обращать внимание на собственные шумы усилителя, частотный и динамический диапазон, прочие приятности. Бесспорно, чем они лучше, тем лучше, но и здравые тормоза тоже иметь нужно.

Преамп Колпакова с основной задачей справляется прекрасно. А все, что делается "перед ним" на этом фоне уже не дает столь эффектного выигрыша и служит всего лишь приятным бонусом. А величину этого бонуса можешь оценить сам, сравнив включение датчика в диффусилитель и в обычный или используя ОУ как повторитель.

Говорить о необходимости эффективного подавления синфазной помехи имело смысл только тогда, когда бы преамп Колпакова был не встроен в гитару, а находился бы на другом конце гитарного кабеля. Но тогда бы всю схему гитары нужно было бы делать с учетом работы ее на диффвход. Не скажу, что это плохо, но универсальность гитары существенно снизилась бы. И именно это снижение универсальности (гитара может работать только со "своим" предусилителем) плюс более сложная схема и ограничивает область применения симметричных линий.

[OlegFX]

2 Взводатор:
Я уже высказывался не раз, что мне не нравится (точнее, не совсем понятна) идея применения диф. усилителя (ДУ) в активной электронике. Но раз "народ просит" (да, и мне небезинтересно), то я рассматриваю разные возможности получения/оптимизации именно диференциального входа. В этом свете, предлагаемые "улучшения" ДУ путём исключения резистора, превращает его во что-то иное. Тогда, уж, лучше поставить простой ПТ, т.к. ОУ будет неоптимален как усилитель с малым К_ус.
Ещё раз: в этой ветке разговор именно о ДУ, поэтому твой пост не про "как", а про "зачем".

[VAT]

инстументальный заточен на другое.
а потом там биполярные транзисторы по входам - соответственно зверские токовые шумы. И вот эта зависимость шума от усиления скорей всего с этим связана. там же получаются резисторы внутри в полный рост шумят при малых К.

[OlegFX]

Ладно, и я немножко про "зачем".
Об этом я пока не готов дискутировать, т.к. я вначале рассуждал примерно так же, как и Взводатор, но при моделировании столкнулся с непонятными результатами - в частности, с тем, что простейший диф. ус. -"Колпаков"- лучше вёл себя за частотой резонанса датчика.
Очень хочу попробовать провести простейший эксперимент: собрать хороший инструментальный ус. и одно-ОУ-шный, затем подключать к ним разные датчики, а потом просто землить по переменке один из выводов датчика и сравнивать на слух. По-моему, самая достоверная проверка/опровержения эффективности этой идеи, что думаете?

[VAT]

кста в даташите на 163тий прямо написано что по шумам он плох если источник более 10ком.

конечно, ждем. хотя просимить тоже можно бы.

[DDD]

А вот тот фон, котрый исчезает при касании струн рукой, не может ли быть устранен при применении дифференциального датчика? ИМХО, может. (Это по вопросу "зачем?").
Сама идея дифференциального подключения датчика очень хороша по общеизвестным причинам, объяснять не стоит. Но, возникает опасение получить на входе относительно сильные шумы из-за применения высокоомных резисторов смещения, которые значительно превалируют над шумами самих усилительных элементов, о чем нам убедительно напомнил OlegFX.
Отсюда возникает идея: ставим хамб со средней точкой, подключенной к половине питания (или к другому напряжению смещения), а другие концы хамба подключаем напрямую ко входам инструментального ОУ безо всяких резисторов и присущих им шумам. "Третий" ОУ инструментальных усилителей, как видно из их "внутренних" принципиальных схем, обвешан малоомными резисторами, и потому практически остаются толко шумы самих полупроводников, которые значительно меньше шумов резисторов.
Либо, в качестве "входных" усилителей действительно влепить ПТ в режиме повторителя, как опять же советует OlegFX, а далее ОУ в режиме диффусилителя, но уже с низкоомными резисторами.
Кстати, резисторы в ДУ необязательно брать прецизионные, высокий КОСС можно подстроить одним из них.

[VAT]

DDD, я не говорил что для наших применений нужны прецизионные резисторы. просто в ттх на ОУ пишут сумашедшие децибелы подавления синфазы. чтобы  ими воспользоваться нужны одинаковые резисторы, с одинаковым температурным дрейфом. нам и 20дб хорошо.
Да, дифксаскад может бороться с емкостной наводкой. Т.е. быть некой заменой экранированию.  Только вот датчик имхо нужно для этого симметричный для этих наводок. это вроде несложно, но Колпаков об этом ничего не пишет.

[DDD]

2 Модераторы:
ИМХО тему надо перенести в "Гитарные усилители и примочки" (?)

[Взводатор]

А вот тот фон, котрый исчезает при касании струн рукой, не может ли быть устранен при применении дифференциального датчика?

Не может.
Вот стоишь ты, не касаясь струн, весь такой электропроводный и с огромной площадью и работаешь как приемная антенна для электрической составляющей помехи. И тут же, параллельно выполняешь роль передающей антенны, с которой сконцентрированная со всей твоей площади помеха попадает на внутренности гитары. А особенно, когда приближаешь руки к схеме. Сопротивление канала передачи помехи достаточно высоко - емкостное сопротивление тело-схема.

А теперь ты коснулся струн и вся наведенная на тебе помеха благополучно стекает через струны на землю (конечно, при заземленных струнах). Теперь у помехи есть гораздо более легкий путь для стекания - десятки килоом вместо емкостных мегаомов, а ты, по-прежнему электропроводный, стал, по-сути, большим экраном.