Jak zbudować liniowy, niskoszumny wzmacniacz sygnałów 0,3 Hz - 10 kHz?
Wzmacniacz LF
From: "Piotr Wyderski" <xpert_at_nospam_student.ii.uni.wroc.pl>
Subject: Wzmacniacz LF
Date: Sun, 15 Apr 2001 15:06:57 +0200
Witam !
Chcialbym zbudowac wzmacniacz slabych sygnalow z pasma 0,3 Hz - 10KHz.
Wzmacniacz powinien byc w miare liniowy i niskoszumny. Sygnaly beda
pochodzily
z wejscia o malej impedancji. Poziom szumow powinien byc mozliwie niski
w podanym pasmie, zaklocenia z wyzszego pasma (i 50 Hz) raczej nie sa
istotne, bo wytne je sobie przy uzyciu FFT. Czy uzycie czegos w rodzaju
wzmacniacza pradu stalego jest dobrym pomyslem ? Czy moglibyscie mi
polecic jakas literature traktujaca o tym, lub gotowe rozwiazania ? Im
nizsza
bedzie dolna czestotliwosc graniczna wzmacniacza, tym lepiej.
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: Waldemar Krzok <waldemar_at_nospam_zedat.fu-berlin.de>
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Tue, 17 Apr 2001 12:35:30 +0200
Piotr Wyderski schrieb:
Witam !
Chcialbym zbudowac wzmacniacz slabych sygnalow z pasma 0,3 Hz - 10KHz.
Wzmacniacz powinien byc w miare liniowy i niskoszumny. Sygnaly beda
pochodzily z wejscia o malej impedancji.
wzmacniacz operacyjny? Poszukaj jakiegoś porządnego. Ile dB
potrzebujesz?
Poziom szumow powinien byc mozliwie niski
w podanym pasmie, zaklocenia z wyzszego pasma (i 50 Hz) raczej nie sa
istotne, bo wytne je sobie przy uzyciu FFT. Czy uzycie czegos w rodzaju
no to potrzebujesz filtr dolnoprzepustowy, bo ci Shannon, Nyquist i
Kotielnikow do zupy naplują.
wzmacniacza pradu stalego jest dobrym pomyslem ? Czy moglibyscie mi
polecic jakas literature traktujaca o tym, lub gotowe rozwiazania ? Im
nizsza
bedzie dolna czestotliwosc graniczna wzmacniacza, tym lepiej.
No to możesz zrobić 0-xx Hz, tylko musisz uwazać na dryft. Jak piszesz
już o FFT, ile bitów dokładności potrzebujesz?
Waldek
From: "Piotr Wyderski" <xpert_at_nospam_student.ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Tue, 17 Apr 2001 16:07:14 +0200
Wzmacniacz powinien byc w miare liniowy i niskoszumny. Sygnaly beda
pochodzily z wejscia o malej impedancji.
wzmacniacz operacyjny? Poszukaj jakiegoś porządnego. Ile dB potrzebujesz?
Ze sporych kilkudziesieciu, moze kilkuset mikrowoltow do takiego
napiecia, zeby dalo sie w miare wiarygodnie probkowac - a wiec
wieksze ulamki wolta. Czyli, powiedzmy, wzmocnienie napieciowe
nie wiecej, niz 10.000 razy (40 dB ?).
no to potrzebujesz filtr dolnoprzepustowy, bo ci Shannon, Nyquist i
Kotielnikow do zupy naplują.
-) Tak, filtr bedzie, tylko chodzi o to, zeby sam wzmacniacz nie dodawal za
wiele
od siebie. Albo jesli juz musi, to zeby widmo szumow bylo w miare stabilne
(w przedziale czasu kilku minut). Poza tym zaklocen HF bedzie raczej
niewiele.
No to możesz zrobić 0-xx Hz, tylko musisz uwazać na dryft.
Jakiego rzedu jest czestotliwosc dryftu ? Jesli ponizej setnych Hz,
to nie ma problemu. Czy mozna go pozniej jakos statystycznie
wyznaczyc i usuwac z wynikowego widma (cyfrowo, oczywiscie) ?
Jak piszesz już o FFT, ile bitów dokładności potrzebujesz?
Chcialbym 12+, ale w kazdym razie nie mniej niz 8.
Dziekuje za odpowiedz i pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: Waldemar Krzok <waldemar_at_nospam_zedat.fu-berlin.de>
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Wed, 18 Apr 2001 16:34:07 +0200
Wzmacniacz powinien byc w miare liniowy i niskoszumny. Sygnaly beda
pochodzily z wejscia o malej impedancji.
wzmacniacz operacyjny? Poszukaj jakiegoś porządnego. Ile dB potrzebujesz?
Ze sporych kilkudziesieciu, moze kilkuset mikrowoltow do takiego
napiecia, zeby dalo sie w miare wiarygodnie probkowac - a wiec
wieksze ulamki wolta. Czyli, powiedzmy, wzmocnienie napieciowe
nie wiecej, niz 10.000 razy (40 dB ?).
no to w sumie nie problem. Dwa wzmacniacze operacyjne, jako pierwszy cos
bardziej niskoszumowego, może coś Analog Devices, drogie, ale porządne,
drugi już może być z półki. Jak masz wejście stosunkowo niskoomowe, to
nie bierz FETów, mają trochę większe szumy.
no to potrzebujesz filtr dolnoprzepustowy, bo ci Shannon, Nyquist i
Kotielnikow do zupy naplują.
-) Tak, filtr bedzie, tylko chodzi o to, zeby sam wzmacniacz nie dodawal za
wiele
od siebie. Albo jesli juz musi, to zeby widmo szumow bylo w miare stabilne
(w przedziale czasu kilku minut). Poza tym zaklocen HF bedzie raczej
niewiele.
No to możesz zrobić 0-xx Hz, tylko musisz uwazać na dryft.
Jakiego rzedu jest czestotliwosc dryftu ? Jesli ponizej setnych Hz,
to nie ma problemu. Czy mozna go pozniej jakos statystycznie
wyznaczyc i usuwac z wynikowego widma (cyfrowo, oczywiscie) ?
Jak piszesz już o FFT, ile bitów dokładności potrzebujesz?
Chcialbym 12+, ale w kazdym razie nie mniej niz 8.
Dryft możesz usunąć wtedy, gdy sygnał+dryft ci się w zakresie pomiarowym
zmieszczą. Jak masz 1mV na we dryftu, to na wyjściu *10000 czyli 10V i
buda.
W ustrojstwie przez nas używanym (wzmacniacz sygnałów fizjologicznych)
mamy tak:
wejście LF356 (stary pryk, wiem) daje -100
wzmak izolacyjny AD210K -10
do idzie do pulpitu, gdzie jest jeszcze * 10 (741) AD oraz kompensacja
dryftu, ale niestety tylko na ostatnim stopniu (czyli ten 741). Jest ona
analogowa, tzn procek sprawdza poziom składowej stałej (układ całkujący
t ok. 10sek) i daje na DA odpowiednią wartość która idzie na sumator
tego 741. Lepiej by było kompensacją dryftu objąć przynajmniej jeszcze
jeden stopień. Musisz się pobawić: kompensacją dryftu wprowadzasz
dodatkowe szumy na wejście a nie robiąc tego, dostajesz 5 bitów a nie 16
;-).
Co do detali polecam Tietze, Schenk, tytuł chyba Elektronika. Została
wydana w Polsce, to wiem. Dość droga, ale u nas na uczelni była nazywana
biblią (nawet przez muzułmanów ;-)).
Waldek
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Wed, 18 Apr 2001 22:24:35 GMT
On Wed, 18 Apr 2001 16:34:07 +0200, Waldemar Krzok wrote:
No to możesz zrobić 0-xx Hz, tylko musisz uwazać na dryft.
Jakiego rzedu jest czestotliwosc dryftu ? Jesli ponizej setnych Hz,
to nie ma problemu.
Dryft możesz usunąć wtedy, gdy sygnał+dryft ci się w zakresie pomiarowym
zmieszczą. Jak masz 1mV na we dryftu, to na wyjściu *10000 czyli 10V i
buda.
Ale on nie potrzebuje 0Hz. Doprowadzasz wyjscie do -wejscia przez
filtr DP, taki np RC ze stala 20s, i juz sie dryft sam kompensuje..
J.
From: Waldemar Krzok <waldemar_at_nospam_zedat.fu-berlin.de>
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Thu, 19 Apr 2001 09:47:26 +0200
No to możesz zrobić 0-xx Hz, tylko musisz uwazać na dryft.
Jakiego rzedu jest czestotliwosc dryftu ? Jesli ponizej setnych Hz,
to nie ma problemu.
Dryft możesz usunąć wtedy, gdy sygnał+dryft ci się w zakresie pomiarowym
zmieszczą. Jak masz 1mV na we dryftu, to na wyjściu *10000 czyli 10V i
buda.
Ale on nie potrzebuje 0Hz. Doprowadzasz wyjscie do -wejscia przez
filtr DP, taki np RC ze stala 20s, i juz sie dryft sam kompensuje..
się zgadza. Ale pisał też coś o wzmacniaczach prądu stałego, dlatego ten
moj wylew ;-)
Waldek
From: "Piotr Wyderski" <xpert_at_nospam_student.ii.uni.wroc.pl>
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Thu, 19 Apr 2001 12:55:56 +0200
Ale on nie potrzebuje 0Hz. Doprowadzasz wyjscie do -wejscia przez
filtr DP, taki np RC ze stala 20s, i juz sie dryft sam kompensuje..
się zgadza. Ale pisał też coś o wzmacniaczach prądu stałego, dlatego ten
moj wylew ;-)
O wzmacniaczu pradu stalego pisalem dlatego, ze sadzilem, ze jesli
cos przeniesie 0 Hz, to i z 0,3 da sobie rade, ale to chyba za duza
armata. Niestety, zajmuje sie tym amatorsko, wiec nie mam zbyt
wielkiego doswiadczenia z liniowym wzmacnianiem sygnalow o tak
malych (jak dla mnie) czestotliwosciach. Dziekuje Wam za wskazowki
i juz biore sie za eksperymenty :-)
Pozdrawiam
Piotr Wyderski
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: Wzmacniacz LF
Date: Thu, 19 Apr 2001 23:11:40 GMT
On Thu, 19 Apr 2001 12:55:56 +0200, Piotr Wyderski wrote:
[...]
O wzmacniaczu pradu stalego pisalem dlatego, ze sadzilem, ze jesli
cos przeniesie 0 Hz, to i z 0,3 da sobie rade, ale to chyba za duza
armata.
I miales racje, Tylko tu chodzi w druga strone - jak cos sie sprawdzi
na 0.3, to wcale nie musi byc dobre dla 0Hz. Wszelkie offsety, dryfty,
itp sa raczej wolniejsze niz te 0.3Hz.
J.