Усилитель сигнала с катушки индуктивности

[Aspirine]

Здравствуйте!
С вашей помощью по-тихоньку начинаю проникаться разработкой электронных схем. Иначе как самим делать науку у нас не двинуть.
Вопрос такой
Есть колеблющейся в магнитном поле образец. Поле этого образца создает(наовдит ) в измерительных катушках переменное напряжение, далее сигнал нужно усилить и подать на сихронный детектор. Вопрос как усилить с минимальными потерями, так как напряжение пропорционально магнитному моменту со всеми вытекающими.
Частота колебаний 280-300 Гц, так что совсем крутого усилительного каскада вроде как не нужно. Я думаю стоит попробовать баллансный каскад на двух транзисторах(наверное с общей базой).
Господа проффесионалы дайте совет по этому вопросу. Может есть более действенный способ. Если уже существуют какие-либо похожии схемы усилительных каскадов буду рад от чего-то оттолкнуться.

[Murlock]

возможно, что Вам следует посмотреть в сторону предусилителей для сигнала: электромагнитного звукоснимателя проигрывателя граммпластинок/магнитной головки магнитофона/звукоснимателя электрогитары. может потребоваться коррекция. а может и не потребоваться. входное сопротивление усилителя с идуктивным источником сигнала должно быть низким(токовый вход).

[mickbell]

Есть колеблющейся в магнитном поле образец. Поле этого образца создает(наовдит ) в измерительных катушках переменное напряжение, далее сигнал нужно усилить и подать на сихронный детектор. Вопрос как усилить с минимальными потерями, так как напряжение пропорционально магнитному моменту со всеми вытекающими.
Частота колебаний 280-300 Гц, так что совсем крутого усилительного каскада вроде как не нужно. Я думаю стоит попробовать баллансный каскад на двух транзисторах(наверное с общей базой).
Господа проффесионалы дайте совет по этому вопросу. Может есть более действенный способ. Если уже существуют какие-либо похожии схемы усилительных каскадов буду рад от чего-то оттолкнуться.

Я бы посоветовал инструментальный усилитель - или готовое изделие (микросхема), или собрать по известной схеме на трёх прецизионных операционниках. Минимум геморроя, да и сигнал может исказиться из-за тока нагрузки (то есть входного тока усилителя).

[klamper]

переменное напряжение, далее сигнал нужно усилить и подать на сихронный детектор.

Для диодного детектора усиление нужно, с учетом его нелинейности на ВАХ, а для синхронного детектора такое "усиление" не нужно.

Речь идет о выделении модуляции (огибающей) на несущей 280-300 Гц ?

[kal454]

Усилитель с ОБ явно не вариант. После него согласующий каскад нужен.

[Aspirine]

Добрый день!
Прошу прощения за долгое отсутствие, уезжал в командировку.

klamper

Речь идет о выделении модуляции (огибающей) на несущей 280-300 Гц ?

Да, но простите про синхронник поторопился. Речь как раз про диодный детектор, у него очень, очень нелинейная ВАХ и надежды что он правильно отработает таким слабым сигналом очень мало

Пока меня не было сварганили на скорую руку усилитель на двух транзисторах с общим эммитером. Работает, но весьма нестабильно и очень много шума от нее.
В общем виде схему набросал в EWB:

В виде катушки поставил трасформатор


mickbell

Я бы посоветовал инструментальный усилитель

Ну вот на нем пока и остановился благо стабильное двухполярное питание имеется. Собирать самому из трех, думаю бессмысленно, с учетом их цены и вероятно большого времени изготовления получиться себе дороже.
Посоветуйте какой-либо по ним? Я смотрю в сторону AD620 http://www.analog.com/static/imported-f ... /AD620.pdf от Analog Device. С учетом что большой пропускной способности мне не надо, 1МГц меня вполне устраивает.

[mickbell]

На прошлой моей работе применяли INA118, тоже неплох. Я, однако, не настаиваю, можно и AD620.

[Aspirine]

mickbell
Весь вопрос насколько они различны по шумовым характеристикам. Вроде как тут они одинаковы при G=1000 AD260 на 1кГц дает порядка 9nv, а INA118 10nv. Разницы никакой. Схема выше которую сейчас используем дает усиление в 4000, но шумы на рабочих частотах 200-300 Гц просто страшные, порядка уровня сингала. Удалось кстате примерно оценить вольты сингала, порядка 1 - 5 микровольт.
Для интереса наверное возьму оба, попробую как будут себя вести, подключение у них практически однотипное.

Есть вопрос, по приложению к INA118 FIGURE 6. AC-Coupled Instrumentation Amplifier
Вот оно :


Что это есть и может ли мне пригодиться, так я и снимаю переменное напряжение? Google не очень помог. Если про это много писать, скажите где прочесть. В Хоровице и Хилле не обнаружил.

[Murlock]

если измеряется переменое напряжение, то инструментальный усилитель не нужен. а нужнО согласование входного импеданса усилителя и выходного импеданса датчика. посмотрите в сторону малошумящих усилителей сигнала для магнитной головки магнитофона.

[Aspirine]

Murlock

Ну я думаю для этого дела использовать эмиттерный повторитель, а потом с него на инструментальный усилитель. Если верить "Искусству схемотехники" то как раз самое то, он должен согласовать выходной импеданс с усилением G=1, а после спокойно
на инструментальный без потери в амплитуде сигнала. Возможно я не прав, скажите если это так?

Если несложно покажите самую простую схему такого усилителя. Все что я смог найти это эту тему http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=69531 в которой дана только одна схема, и на первый взгляд там все не очень понятно.

[Murlock]

инструментальный усилитель нужен для усиления малого постояного/медленно меняющегося напряжения на фоне большой синфазной помехи любого характера. например для случая моста на тензорезисторах. выходное сопротивление Вашей индуктивности низкое, зачем ей эмиттерный повторитель? он только добавит шума.
один из вариантов

[Enman]

[Aspirine]

Спасибо!

То есть по сути магнитофонный усилитель головки - это один ОУ с правильно подобранной отрицательной обратной связью. Ок, это действительно облегчает процесс понимания. А как тогда быть с синфазными наводками, в схеме которая сейчас они такие же как сигнал. Идея использоывать Инструментальный как раз была в том что он мог помочь в борьбе с ними?
Мы выявили точно две из них. 50-Гц он питания усилителя и наводки от пьезы. При таких больших нормально провести измерения не получается

[Murlock]

попробуйте сначала предложенную схему. расположите усилитель как можно ближе к датчику и всё заэкранируйте. если помеха имеет магнитную природу она, в Вашем случае, неотличима от полезного сигнала. и кто такая пьеза?

[Aspirine]

Murlock

Предложенную, это которую схематично изобразил Enman, ничего лишнего, только ОУ и обратная связь?
У меня обычные

расположите усилитель как можно ближе к датчику и всё заэкранируйте

Собственно сейчас так и делаем с усилителем на двух транзисторах. Экран(фольгированный) слегка убирает шум 50 Гц, но не полностью. По идеи, это же синфазный сигнал и он должен вычитаться при дифференциальном подаче сигнала. Весь смысл дифференциального усилителя в этом

Пьеза - пьзовибратор. Я прикрепил к нему держатель для образца, и подавая на него напряжение нужной частоты получаем нужную наводку в катушку. Оказалось сделать проще чем городить специальный поршень для этого дела. Пьзовибратор может наводить помеху так как частота его вибрации слегка отличается от частоты держателя с образцом. Он также немного смещает фазу сигнала, ну это я поборол синхронником.

[Murlock]

этот Ваш усилитель на двух транзисторах чувствителен к помехам по питанию, в отличие от ОУ.

[Aspirine]

Это да, но я запитывал его и через блок питания и от батарейки, где по идеи не должно быть 50Гц

[mickbell]

Что это есть и может ли мне пригодиться, так я и снимаю переменное напряжение? Google не очень помог. Если про это много писать, скажите где прочесть. В Хоровице и Хилле не обнаружил.

Это схема устранения дрейфа. От шумов она не спасёт.