šum nábojového zesilovače s bootstrap vazbou

Zpráva

makak · #16 Příspěvek od **makak** » 19 kvě 2023, 18:31

Nebyl by lepší OPA1655 ? Ten má proudový šum jenom 6 fA/√Hz
To je o dost míň, než OPA1611, tam je to v pA.
Ano, napěťový šum je o něco horší, tak uvidíš v té simulaci, který parametr je důležitější.

#17 Příspěvek od **Cust** » 19 kvě 2023, 20:51

Jojo, mám na objednávce oba. Myslím, že ten proudový šum v tomto nakonec zvítězí... Ještě přemýšlím, že bych si udělal před bipolár vlastní JFET vstup. Tam bych se mohl dostat na 1 nV/√Hz, proudově taky na ty fA/√Hz + eqvivalentní šumový rezistor okolo 10 Ohm (0.4 nV/√Hz). Ale oproti (tuším CMOS) OPA1655 si polepším "jen" z 2.9 na 1.4 nV/√Hz, tak to až případně v druhém kole. Ale stejně nevím jaká by mi vyšla vstupní kapacita, která zahýbe se šumovým gainem. Největší vzrůšo tam stejně udělá ten bootstrap - ještě by to chtělo pro to nějaký JFET se vstupní kapacitou pod 10 pF, ať ztlumím co nejvíce zesílení šumu. Pak bude stejně boj se šumem diody - do tekutého dusíku to strkat nebudu, to umí každý. Já mám cíl to celé zmáknout na pokojové teplotě s velkoplošnou diodou z SiC. Chtěl bych rentgenovský spektrometr na prvkovou analýzu povrchů. Když se dostanu s prahem na stovky eV na jedno fotonové kvantum, mise splněna!!! 1 keV rentgenu je, jestli počítám správně, stejný jako nábojový šum cca 270 elektronů se vším všudy, včetně šumu diody.

(pro křemík, u SiC ten vygenerovaný náboj bude spíše pod 200 elektronů).

Edit: počítal jsem blbě elektrony, opraveno...

#18 Příspěvek od **Cust** » 19 kvě 2023, 20:59

ZdenekHQ píše:Proč asi Kulhánek chodí na pivo?

Protože je alkoholik, věř mi, trošku jsem ho poznal. Učil mě fyziku a astrofyziku. Jinak se zbytkem vlastně souhlasím.

danhard · #19 Příspěvek od **danhard** » 20 kvě 2023, 00:36

Cust píše:simulaci ve spice jsem nezkoušel, ale bylo by lepší tomu rozumět...

No a právě tomu, jak to schema funguje nerozumím

Co dělá ta 2SK2145 ?

Ani ty další zapojení mi nedávají smysl a to už jsem toho viděl hodně.

Neděláš si z nás náhodou prdel ?

#20 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 00:45

je to vdelku jednoduché...
- v detekční diodě se vytvoří náboj
- náboj se přenese přes zpětnovazební kondík na výstup operáku
- tranzistor těsně před operákem je zesilovač se společným hradlem
- tranzistory nalevo jsou napěťové sledovače a krmí tím co leze z anody do zesíku taky katodu

Tranzistor se společným hradlem je jistá "izolace" mezi operákem a diodou, napěťové sledovače dělají parametry (kapacitu) detekční diody pro zesík neviditelnou.

danhard · #21 Příspěvek od **danhard** » 20 kvě 2023, 00:49

Sorry, už jsem toho viděl hodně, ale takový kraviny ještě ne.
Jak dlouho pracuješ s operáky a s podobnýma zapojeníma ?

Zesilovač pro PIN diodu děláš poprvé ???

#22 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 00:49

Píšu o tom předposledním schématu - levá část jsou v paralelu dva sledovače napětí s proudovým zdrojem. (vazba na diodu je jen střídavá)

#23 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 00:51

danhard píše:Sorry, už jsem toho viděl hodně, ale takový kraviny ještě ne.
Jak dlouho pracuješ s operáky a s podobnýma zapojeníma ?

To co je na prvním obrázku jsem postavil někdy v roce 2010. Přibližně.

danhard · #24 Příspěvek od **danhard** » 20 kvě 2023, 00:55

Tak to nechápu, že už tě dávno nevyhodili

#25 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 00:57

Už mi to zařízení vyhodili do vesmíru ale tam jsem nehonil každý elektron, energie to měřilo vyšší.

EDIT: ono to totiž nemá jen blahodárné účinky na šum, ale i na šířku pásma, do teď mě šlo o optimalizaci odběr/rychlost, teď řeším ultra low noise

danhard · #26 Příspěvek od **danhard** » 20 kvě 2023, 01:09

Protože vidím, že jsi úplně blbý, tak Ti dám základní školení.
Nejlépe je šumově přizpůsobený operák, když je odpor zdroje poměr napěťového šumu a proudového, normální výkonové přizpůsobení zdroj-spotřebič.
Kolik asi má šumový vnitřní odpor ta PIN dioda, když se chová jako zdoj proudu a Ty jí chceš zatěžovat do zkratu, aby se neuplatňovala její kapacita ?

Před 20 lety na to byla nejlepší OPA627

#27 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 01:12

Můžeš ji zatížit odporem, když chceš aby ti to šumělo a nemělo to rychlost.

#28 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 01:14

danhard píše:Před 20 lety na to byla nejlepší OPA627

To je ale pravěk. Lepší je OPA1655...

danhard · #29 Příspěvek od **danhard** » 20 kvě 2023, 01:22

Od kdy se do vesmíru používají audio operáky ?

Po mě chtěli vždycky MIL specifikaci a to to šlo jen do letadel, vojenskejch.

Protože PIN dioda pracuje v podstatě do rychlého integrátoru, tak Ti vadí jak proudový šum, tak i napěťový.

Laskavě si srovnej OPA1655 s OPA140, OPA627, OPA827, OPA828 aby jsme byli u stejné firmy

ps. pravěk byl, když jsem takové detektory stavěl s 2SK170

#30 Příspěvek od **Cust** » 20 kvě 2023, 01:33

SK170 měla 5x vyšší vstupní kapacitu, takže určitě bych ji tam nedával, když existuje něco vhodnějšího. Do vesmíru to letělo s OPA836 a na vstupu nebyla PIN dioda, ale fotonásobič v pevné fázi. Á propo, operáky vybírám podle parametrů, ne podle toho kdo je vyrobil a proč. Pro low power aplikace pro IoT a beteriový provoz jsem měl třeba OPA314, tenkrát jsem jako bootstrap používal BF862, ale ten už se nevyrábí a 2SK2394 je o chlup lepší (má níž frekvenčně posazený 1/f šum). Jojo, s tím proudovým šumem souhlas.

EDIT: SK170 měla 3x vyšší kapacitu, abych ji nekřivdil...