Зарядочувствительный предусилитель

uepapx · 12.04.2018, 13:55

Уважаемые форумчане. Я задумал реализовать зарядочувствительный предусилитель по информации из Патента РФ 2526756. Схема во вложении.
Там приводятся расчеты R1, R2 по минимуму шума, величины Ros и Cos. Но не вся информация изложена в описании патента. Например, ничего не сказано о величине R3, что на стоке Т1, ничего не сказано о С1. Непонятно, как подать на базы Т2 и Т3 "необходимое напряжение смещения".
Помогите, пожалуйста, советом, как определить величины компонентов. Есть ли у кого-то возможность проверить работу этой схемы в Мультисиме?
Спасибо.

Yuri222 · 12.04.2018, 14:48

А для чего это нужно?
Как я себе представляю - зарядочувствительный усилитель - это прибор с очень большим вх. сопротивлением для довольно специфических применений.

zoog · 12.04.2018, 16:43

В описании д.б. данные о режиме Т1 - напряжение, ток, от них и плясать.

Yuri222 · 12.04.2018, 16:55

Сообщение от zoog

В описании д.б. данные о режиме Т1

Ну очень сомневаюсь, что в патенте это будет. Патенты для того и пишут общими словами - сам принцип, без точных данных - чтобы не так легко было его обойти.
Ну, например, напишут - ток 10 мА. Вы ставите другой полевик, ток 5 мА - и вот уже без патентных отчислений используете чужую идею.

zoog · 12.04.2018, 17:10

Под каждый тип (а иногда и экземпляр) надо поодбирать оптимальный по шуму режим, без этого - только гадать. Хотя у ТС уже должны быть данные об опт. параметрах, из ДШ хотя бы.

mike-y-k · 12.04.2018, 17:47

uepapx, для этой схемы отлично получится ее эквивалентная, а дальше уже просто Ом с Кирхгофом и система из нескольких десятков уравнений. Остальное вполне в электронных таблицах делается и без симуляции. Кстати симуляторы тут могут очень злую шутку сыграть - применимость их моделей компонентов для данного случая может выйти за ограничения модели, с последующей потерей точности.
Любая книга по теории ОУ содержит нужную информацию.
Заодно при работе в железе с этой схемой стоит учесть требования к питанию и развязке источников напряжения.
Тут уже стоит смотреть на особенности построения инструментальных усилителей в части питания.

Yuri222, да даже просто познавательный интерес. Не застрять на повторении схем мигания светодиодами на 2…4 корпусах дискретной логики уже прогресс.

avp94 · 12.04.2018, 20:18

Сообщение от zoog

В описании д.б. данные о режиме Т1 - напряжение, ток, от них и плясать.

Хоть один патент в этой области читали?

zoog · 12.04.2018, 21:12

Сообщение от avp94

Хоть один патент в этой области читали?

В этой - нет, но обычно там стараются скорее запутать, прямо как в советских учебниках (поздних).
Скорее всего, режим Т1 не суть патента, берё его откуда угодно - но всё остальное рассчитывается уже исходя из этого.

uepapx · 12.04.2018, 21:39

Вот, кое-какие подробности из патента:

"К коллекторам VT2 и VT3 подключены резисторы R2 и R1, выбранные их условий оптимизации сложения шума в канале VT1, которое осуществляется в основном усилителе DA1, выполненном на основе операционного усилителя таким образом, что коллектор первого биполярного транзистора VT2 подключен к неинвертирующему входу основного усилителя DA1, а коллектор второго биполярного транзистора VT3 - к инвертирующему входу основного усилителя DA1. Между выходом основного усилителя DA1 и затвором входного полевого транзистора VT1 включена цепь отрицательной обратной связи, состоящая из высокоомного резистора Ros и зарядочувствительного конденсатора Cos.
Работа зарядочувствительного предусилителя осуществляется следующим образом. Значение шума в канале VT1 (Uni) поступает одновременно на эмиттеры транзисторов VT2, VT3 и преобразуется в напряжение на резисторах R1 и R2 по формулам:
Uшс =Uш×B2×S×R2 и Uши=Uш× 3×R1, где Uшс - напряжение шума по стоку, Uши - напряжение шума по истоку, B- коэффициент усиления по току используемых транзисторов VT2, VT3, S - крутизна полевого транзистора VT1. Выбирая значения резисторов R1 и R2, добиваются минимального значения шума на выходе основного усилителя DA1, стремящегося к значению Uш вых = корень из(квадрат Uшс - квадратUши). При этом входной сигнал с амплитудой Aо, проходя те же цепи усиления, усиливается по закону Aвых=Aос+Аои, где Aвых - амплитуда выходного сигнала, Aос - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи усиления стока, Aои - амплитуда сигнала, прошедшего по цепи истока. Вычисление динамической емкости производят по формуле: Сдин.=Cos×Ку, где Сдин. - динамическая емкость ЗЧПУ, Cos - емкость зарядочувствительного конденсатора (зарядочувствительная емкость) ЗЧПУ, Ку - коэффициент усиления усилителя, на базе которого выполнен ЗЧПУ с разомкнутой петлей обратной связи на частоте переднего фронта измеряемого сигнала".

Как мне поступить в этой ситуации: собрать на макетной плате и заняться подбором деталей, или попробовать в симуляторе.
Очень нужен такой усилитель.

zoog · 12.04.2018, 21:43

Для начала выберите режим Т1, сможете?