Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
Да, и вправду там ошибка. Спасибо TEKTRON за внимательность. Не дотянул до центра "звезды" проводник. Таких косяков был и не один. Думал, что все исправил, ан нет
Дык возможно, что данные таблички обновятся? По крайней мере, в части собственных шумов или времени выхода на режим? И утечка скорей всего шла не по диэлектрику X5R, а по стеклотекстолиту, я недавно на такое уже напоролся...
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
Стоит взглянуть на ТТХ конденсаторов в разделе удельного сопротивления, как становится понятно: пикоамперы по текстолиту просто ничтожный вклад дают. Перемычку конечно запаял, но чудес не бывает: табличка без изменений. Тем более, что при сплошной лакировке платы от охранных дорожек толку чуть.
Всем привет! В связи с проявляемым интересом к повторению проекта измерителя шумов в полосе 0,1...10Гц, предложенного ув.Mickle, (и, скорее всего, большинство "повторяющих" будут вносить в него некоторые собственные корректировки) не смог удержаться от ряда замечаний и соображений (все - ПМСМ): 1) возможны различные критерии дальнейших улучшений проекта (еще чуть выгадать по уровню шумов - но зачем?; уменьшить габариты, уменьшить потребление, уменьшить стоимость, доступность компонентов и т.д. - у каждого свои цели) и от этого зависит направления доработок; 2) целесообразно уменьшить коэффициент передачи 1-го каскада до нескольких сотен (пусть в дальнейших расчетах К1=500); этого более, чем достаточно, чтобы последующие каскады не влияли на уровень шумов (соответственно, будут развязаны руки для выбора типов и номиналов компонентов, без оглядки на шумы). В то же время значительно уменьшаем проблемы опасности насыщения выхода ОУ1 и, следовательно, допустимого смещения на неинвертирующем входе ОУ1; 3) вытекает из п.2 фильтр ВЧ, т.е. разделительный конденсатор, на входе 2-го каскада; т.о. снимаем требования по смещению на входе ОУ1 в отношении насыщения выхода ОУ2; м.б. допустимо смещение на входе ОУ1 до нескольких милливольт; с учетом слабых требований по шумам 2-го каскада, сопротивление на его входе м.б. порядка 1МОм и емкость ВЧ фильтра будет умеренной (например, 1,6мкФ); 4) постоянную времени фильтра ВЧ на входе прибора целесообразно уменьшить в 20...100 раз (до 80мс...16мс), что позволит применить стабильные и с малой утечкой высококачественные (или доступные!) пленочные конденсаторы на входе приемлемых размеров и стоимости при сохранении выбранного Rвх1=5,1кОм (это - самый критичный компонент проекта, пожалуй даже впереди ОУ1; ведь из наблюдаемых ув.Mickle-ом шумов прибора не менее половины - ТЕПЛОВЫЕ шумы этого резистора; а ведь еще можно "попасть" и на избыточные его шумы!); пусть в дальнейших расчетах постоянная времени фильтра ВЧ на входе прибора 32мс; 5) вследствие п.4 требуется привести общую АЧХ к требуемому виду, что достигается, например, при передаточной функции 2-го каскада W2(s)=1000*(1+0,032s)/(1+1,6s) и легко реализуемо (конечно, ОУ2 - не первый попавшийся, а более-менее прецизионный, в зависимости от критериев оптимизации проекта); на входе ОУ2 м.б. и пассивный фильтр НЧ (наряду с фильтром ВЧ), по аналогии с базовым проектом; 6)сквозной коэффициент передачи 1-го и 2-го каскадов (вроде бы) получается (500*1000)*(32мс/1,6с)*s*s/(1+1,6s)/(1+1,6s)/(1+0,016s)=10000*(фильтр ВЧ 0.1Гц 2-го прядка)*(фильтр НЧ 10Гц 1-го порядка); дополнительная фильтрация в 3-ем каскаде и на выходе прибора по аналогии с базовым проектом; если коэффициента передачи 10000 не достаточно, можно добавить усиления в 1 и 2-ой каскады (скажем до 5000 у каждого) или вставить еще один дополнительный каскад; 7) из видимых недостатков - "усиление" собственных шумов ОУ2 в полосе 0,1...5Гц (но см. п.2); необходимость согласования АЧХ каскадов для получения плоской характеристики в районе 5Гц (но при 1% резисторах и пленочных конденсаторах, а также умеренных требованиях к плоскостности - не сложно обеспечить); что еще забыл? Это правильно, что формируем скаты АЧХ (вне полосы 0,1Гц... 10Гц) с наклонами 60дБ/дек (не слишком ли круто)?
Поправка: п.4 (и далее) - ошибка!!! Нельзя урезать полосу на входе прибора! Это прямо ухудшает отношение сигнал/шум в порезанной полосе частот. Так что только применение высокоемких конденсаторов с возможно меньшей утечкой-наше все. Джим Уильямс - голова. Другое дело, что п.п. 2 и 3 могут ощутимо помочь: получаются не столь жесткие требования к падению напряжения на входном сопротивлении 1-го каскада. Ориентировочно, приемлемый коэффициент передачи 1-го каскада определяется К1<(Uпит. оу/Uион макс)*(1,6c/Tут. конд.) Т.е. даже обычные электролиты "без подбора", с гарантируемой постоянной времени утечки Tут. конд.=100с, позволяют иметь К1 до нескольких десятков. А дальше уже легче усиливать... (конечно, предполагается, что шум от тока утечки преимущественно тепловой (дробовой), без значительной добавки фликкера)
Конденсаторы можно спаять в "железную дорогу - рельсы" по квадрату и поднять на фторопластовых или керамических стойках(высоковольтный дисковый конденсатор к примеру). Раз сильно влияет влажность,то посушить эту ЖД в духовке некоторое время и тёплыми окунуть в более подходящий лак. Резистор мне кажется нужно поставить металлофольговый и часть разьём,конденсатор -резистор заключить в свой локальный экран. А что такой "горластый" ИОН номер 3 в "квартете" ? Входной ОУ "один из самых" или что-то ещё есть? Что-то перебирать ДШ тоскливо
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
otus писал(а):
А что такой "горластый" ИОН номер 3 в "квартете" ?
Он такой от рождения. №1-№4 - это результаты измерения шума непосредственно с выходов 4-х LM399 безо всяких ОУ и пр. Вот такой у них технологический разброс параметров. В даташите шум 0,1-10 Гц вообще не нормирован, а в диапазоне 0,01-1 Гц около 7-10 мкВ.
Поэтому я решил заменить их на обычную керамику X5R.
А как они по микрофонному эффекту? При постукивании по плате я замечал на керамических конденсаторах выбросы до 50 мкВ. И еще, под напряжением их емкость может заметно падать, в несколько раз. Поэтому частота среза входной RC будет сильно зависеть от входного напряжения.
Очень согласен с Леонид Ивановичем. Тут надо Михаилу сделать тест. А на какое напряжение эти конденсаторы? Из высоковольтных (там керамика другая) если, то уж очень много параллелить
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
Вот уж не думал, что эта проходная конструкция, давно выполнившая свою функцию и заброшенная в шкаф, вызовет столь бурное обсуждение Микрофонный эффект, пьезоэффект, термоЭДС, трибоЭДС - всё это безусловно может сказаться и на самом деле сказывается на результатах измерений при суб-ppm уровнях. Поэтому стоит лишний раз подумать, прежде чем стучать по столу, трогать кабели и открывать форточку рядом с установкой А если серьёзно, то полученные в контрольном эксперименте значения амплитуды НЧ шумов лишь незначительно превышает типовое значение для ОУ входного каскада и лимит схемы в целом. Что касается C/U зависимости X5R, то она безусловно имеет место, но вот порядок величины Леонид Иванович слегка преувеличил. Эксперимент показал, что для использованных мной X5R в диапазоне напряжения смещения от 0 до 10 В ёмкость снижается всего на 19%. Кроме того, ранее приведенные результаты измерений шума различных ИОНов вполне (даже слишком) вписываются в типовые значения из технических характеристик.
Михаил,Вы ж не забывайте,что ваши публикации являются многим и наглядным учебным пособием. С керамическими конденсаторами большой ёмкости у народа будет соблазн наковырять их с материнских плат из обвязки процессора. Так что проверить зависимость C|U всегда полезна в таких случаях.
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
Ну не виноват я, что полсотни наковыренных мною с ноутбучных плат конденсаторов не проявляют эффекта снижения ёмкости в такой степени. Лично мне они не нравятся по совсем другой причине: ввиду немалой диэлектрической абсорбции. За 15 минут режим устанавливается с трудом.
Mickle, а если отталкиваться не от габаритов, а от целесообразности и работоспособности, какие типы конденсаторов допустимо применять для входной цепочки? Про тантал вы уже пояснили, а альтернативы ему и керамике есть? Типа пленочных или ещё что-то, не требующее фена?
И по резистору 5,1к аналогичный вопрос - у вас же есть металлофольговые около 10 кОм и микропроволочные бОльшего номинала, при желании вы могли последовательным включением набрать любое сопротивление и соответственно понизить ёмкость конденсатора. Какие были резоны именно для микропроволочного и именно 5,1к? Кстати, собственная индуктивность этого резистора не влияет на АЧХ в данном случае?
... я решил заменить их на обычную керамику X5R<...> как оказалось остаточный ток утечки даже после длительной выдержки конденсаторов под напряжением в 20-50 раз выше, чем у отобранных К52-2. Хуже всего то, что этот ток зависит от влажности. Пришлось долго прогревать плату феном и покрыть её в 2 слоя акриловым лаком.
Да и фен это так, к слову пришёлся. Просто если существует возможность применить, к примеру, плёночные конденсаторы, пусть даже с жертвой компактности - почему нет? Имелось в виду решение, не требующее термо- или электротренировки.
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
Я не вижу причин, почему нельзя применить батарею из плёночных конденсаторов (К73) и любой доступный проволочный резистор (С5-5, С5-16, ПТМН, МРХ и т.д.). Фольговый резистор тоже можно, но в плане шумов от проволочных отличий не будет, а цена на порядок выше. Тем более, что и те и другие для микровольтных сигналов просто overkill.
Сейчас вот горюю. Самокалибруемый калибратор калибраторов модели В1-19, или более правильно, многозначная мера напряжения с диапазонами 0...0,1 и 1...10 В оказалась неработоспособной по причине двух усохших от старости батареек. Да не простых, а герметичных ненасыщенных нормальных элементов типа Х4810 класса 0,01. Заменить нечем. Полупроводниковые ИОНы вместо них не подойдут, шумы сведут на нет всю процедуру самокалибровки Теперь это просто цветмет красивая коробочка с медными позолоченными клеммами и жуткостабильным металло-фольговым делителем
Фольговый резистор тоже можно, но в плане шумов от проволочных отличий не будет, а цена на порядок выше. Тем более, что и те и другие для микровольтных сигналов просто overkill.
Так куда же ещё девать осадок от разбраковки с ТКС>>10ррм/гр.?
Mickle писал(а):
... герметичных ненасыщенных нормальных элементов типа Х4810 класса 0,01. Заменить нечем. Полупроводниковые ИОНы вместо них не подойдут, шумы сведут на нет всю процедуру самокалибровки Теперь это просто цветмет красивая коробочка с медными позолоченными клеммами и жуткостабильным металло-фольговым делителем
Насколько я помню, в составе Щ1516 применялся НЭ класса 0,005. По поводу насыщенности не помню. Вас он не выручит?
Карма: 68
Рейтинг сообщений: 3375
Зарегистрирован: Чт сен 09, 2010 07:32:24 Сообщений: 2267 Откуда: г. Рыбинск
Рейтинг сообщения:0
К сожалению не подойдёт, т.к. разместить его в термостате негде. Без серъёзного ущерба для работы прибора можно исключить один элемент. Но вот второй - никак
Сейчас этот форум просматривают: grigoreee и гости: 5
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения