Усилитель на ОУ

[Гость Александр]

Уважаемые специалисты!

Обращаюсь с просьбой о консультации,
с учётом того, что всё будет делаться за свои деньги, своими руками, в свободное время и дома, не хотелось бы зря терять и это время и эти силы.

Я - физик. К сожалению - абсолютно НЕ разработчик р/электроники, максимум моих талантов в этой области - спаять САМУЮ ЭЛЕМЕНТАРНУЮ конструкцию из нескольких компонент по известной схеме.

Я планирую проверить ПРИНЦИПИАЛЬНУЮ работоспособность нового типа детектора для одной из компонент космического излучения.

На данном этапе требуется проверить сам ФАКТ регистрации, т.е. просто видеть какие-то импульсы, безотносительно к спектрометрии, линейности и пр.
Просто регистрировать ФАКТ: детектор - сработал.

(Далее извиняюсь за непотребство со словом "фактически".)

Предполагается, что детектор имеет, фактически, 0 сопротивление.
Съём информации будет проходить, фактически, с куска медного провода длиной 1...20 см и диаметром 0,1...2-3 мм.
Ожидаются:
- случайные (несколько шт. в минуту),
- фактически, дельта-импульсы (т.е. такого вида:  |   ) с амплитудой в пике от долей до 20мА и,
- (на периоде dt~ (1...50)**(-10) сек) с интегральным током порядка мА.

Способ регистрации (на этом, фактически 0-этапе): бытовой мультиметр и я сижу и пялюсь на него: когда он дёрнется и что-то покажет.

Я попытался почитать лит-ру и пришёл к выводу,
- что мне надо взять обычный токо-чувствительный ОперУсил (типа: AD 8065, ADA 4817, LMV 793, OPA 656)
- и достаточно собрать на нём неинвертирующий усилитель по самой примитивной, ясно что "детсадовской" схеме: ОУ + 2 сопротивления, для регулировки К_усиления (скрин внизу).
- И всё.

Вот, собственно, в этом и вопрос:

Правильно ли я рассуждаю
и вне зависимости от ДА/ НЕТ:
не можете ли вы кинуть мне ссылки на РЕАЛЬНУЮ ПРОСТЕЙШУЮ (!!!) схему, которую надо паять для этой задачи?
(+, при необходимости, прописать номиналы на элементы).

Спасибо.

 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Lexter]

30 минут назад, Гость Александр сказал:

Ожидаются:
... дельта-импульсы (т.е. такого вида:  |   ) с амплитудой в пике от долей до 20мА

... на периоде dt~ (1...50)**(-10) сек) с интегральным током порядка мА

 

Чтобы увидеть такие импульсы (я так понял с примерно наносекундной длительностью ?) вам потребуется всего лишь осциллограф с полосой пропускания несколько гигагерц (такие есть у Agilent, LeCroy, Tektronix, Rode-Shwarz) и обычный безиндукционный резистор номиналом 10 - 100 Ом, включённый последовательно с вашим датчиком. Таким осциллографом на этом резисторе вы прекрасно увидите свои импульсы.

 

Операционники тут мало помогут - полоса частот не та.

Изменено 27 сентября, 2016 пользователем Lexter

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[kotosob]

Такая и подобная техника регистрации применяется в экспериментах и промышленой диагностике давно:-
https://www.google.co.il/webhp?sourceid=chrome-instant&ion=1&espv=2&ie=UTF-8#q=Регистрация субнаносекундных импульсов тока
..приборы--от широко доступных до фантастических. И ,чем больше будешь читать подобные ссылки,тем больше будешь понимать,что все мечтаемое тобой втихую-- давно сделано,делается или отвергнуто по невозможности реализации или нифиганенужности..Но мЕчты сбывают идущие,так что --вперед! Кто знает,может человечество,не увидев твоего изобрастика,так и останется глубоко несчастным..))

Изменено 27 сентября, 2016 пользователем kotosob

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Гость ОТВЕТ АВТОРА ТЕМЫ]

спасибо за первый ответ -

я знаю о существовании пром. оборудования/ приборов, которые достаточно легко вытянут такую задачу.

Мне надо это сделать

- ЗА СВОИ ДЕНЬГИ

- ДОМА

т.е. с "нуля" и за "копейки"...

[Реклама]

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Инженеры КОМПЭЛ провели сравнительное тестирование аккумуляторов EVE и Samsung популярного для бытовых и индустриальных применений типоразмера 18650. 

Для теста были выбраны аккумуляторы литий-никельмарганцевой системы: по два образца одного наименования каждого производителя – и протестированы на двух значениях тока разряда: 0,5 А и 2,5 А. Испытания проводились в нормальных условиях на электронной нагрузке EBD-USB от ZKEtech, а зарядка осуществлялась от лабораторного источника питания в режиме CC+CV в соответствии с рекомендациями в даташите на определенную модель. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

1 час назад, Lexter сказал:

Операционники тут мало помогут - полоса частот не та

Проиллюстрирую: http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/323-быстродействие-оу-по-сравнению-с-компараторами/
 

 

[Реклама]

Литиевые аккумуляторы EVE Energy и решения для управления перезаряжаемыми источниками тока (материалы вебинара)

Опубликованы материалы вебинара Компэл, посвященного литиевым аккумуляторам EVE Energy и решениям для управления перезаряжаемыми источниками тока.

На вебинаре мы представили информацию не только по линейкам аккумуляторной продукции EVE, но и по решениям для управления ею, что поможет рассмотреть эти ХИТ в качестве дополнительной альтернативы для уже выпускающихся изделий. Также рассмотрели нюансы работы с производителем и сервисы, предоставляемые Компэл по данной продукции. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[kotosob]

1 час назад, Гость ОТВЕТ АВТОРА ТЕМЫ сказал:

ЗА СВОИ ДЕНЬГИ

- ДОМА

т.е. с "нуля" и за "копейки"..

..писатель? С  "нуля" не получится,как минимум голова и в голове что-то должно быть по теме.Ссылки привели--дальше--сам. Что ты от здесь хочешь? Дом,свои деньги или ноль с копейками? Лишнего нету,бог подаст..

Изменено 27 сентября, 2016 пользователем kotosob

[Реклама]

Литиевые батарейки и аккумуляторы от мирового лидера  EVE в Компэл

Компания Компэл, официальный дистрибьютор EVE Energy, бренда №1 по производству химических источников тока (ХИТ) в мире, предлагает продукцию EVE как со склада, так и под заказ. Компания EVE широко известна в странах Европы, Америки и Юго-Восточной Азии уже более 20 лет. Недавно EVE была объявлена поставщиком новых аккумуляторных элементов круглого формата для электрических моделей «нового класса» компании BMW.

Продукция EVE предназначена для самого широкого спектра применений – от бытового до промышленного. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Григорий Т.]

8 часов назад, Гость Александр сказал:

- (на периоде dt~ (1...50)**(-10) сек) с интегральным током порядка мА.

 

Если это интегральный ток только за период действия импульса, то  перед вашим усилителем нужно включить обыкновенный ВЧ амплитудный детектор, с постоянной времени, рассчитанной исходя из 
- случайные (несколько шт. в минуту)

Такой энергией импульса можно зарядить конденсатор 100 пФ до 10 миливольт. Хороший операционник такой сигнал чётко отследит. 

А вообще странно, что при такой маленькой энергии импульса у вас дёргался мультиметр.

Изменено 27 сентября, 2016 пользователем Григорий Т.

[Гость midnight]

Александр! Если Вам это поможет, напишу 2 ключевых слова. "Зарядовый усилитель". Раньше такие делали на полевиках КП303Г и 3 биполярниках. Тестер не поможет. Нужен счетчик импульсов.после зарядового усилителя.

[mvkarp]

@Александр__, как физику Вам должно быть известно, что со штыря сигнал будет сниматься как напряжение, а не как ток.
Регистрация дельта-импульсов - не тривиальная задача. Вы приводите пример схемы, предполагая, что будете использовать идеальный элемент. Но таковых в природе нет. И отдельный дельта-импульс длительностью в 0,1-5,0 наносекунд операционником не словить. Тем более, что Вы совсем "далеко" пошли, желая увидеть это по изменению показаний бытового мультиметра. Они обладают огромной инерционностью измерений.
Про амплитудное значение тока такого короткого дельта-импульса с интегралом в миллиампер Вам @Григорий Т. уже указал.
Про шумовые параметры ОУ Вы совершенно позабыли.

Из Вашего первого поста я вообще не понял, что именно нужно?

8 часов назад, Гость Александр сказал:

На данном этапе требуется проверить сам ФАКТ регистрации, т.е. просто видеть какие-то импульсы, безотносительно к спектрометрии, линейности и пр.
Просто регистрировать ФАКТ: детектор - сработал.

Т.е. детектор уже есть и он выдает сигнал. Нужно только регистрировать его наличие?

[Lexter]

9 часов назад, Гость Александр сказал:

Я планирую проверить ПРИНЦИПИАЛЬНУЮ работоспособность нового типа детектора...

Мне надо это сделать  - ЗА СВОИ ДЕНЬГИ ...

Не так это делается.

Есть много лабораторий, технопарков и "инкубаторов", где можно арендовать рабочее место с таким прибором на несколько часов.

Выйдет дешевле, быстрее и, главное, достовернее. С "операционниками и тестерами" для этой задачи вы слепы.

[Гость Somebody]

Сразу disclaimer: я не силен в аналоговой схемотехнике.

Тем не менее, если вы хотите только факт - компаратор наверное логичнее. А у операционников есть такой параметр как произведение коэфф. усиления на частоту. С временем вида (1...50)**(-10) сек (т.е. характерная полоса пропускания 10 GHz) большинство операционников, даже скоростных, будут демонстрировать коэффициент ослабления а не усиления, если влобовую подать на них такой сигнал. Если устроит нечто проинтегрированное с уехавшими временами - другое дело, но это будет уже совсем не дельта-импульс.

А что мне интересно так это за счет какой дьявольщины бытовой мультиметр может что-то такое вообще регистрировать? Обычно мультиметр регистрирует всевозможные наводки на провод, самыми сильными из которых в обычных условиях является 50Hz понятно откуда, хотя возможны и другие флуктуации - человечество генерирует шикарные наводки на все вкусы. Вы это как-то отсевали? У вас очень хорошо экранированная от всех излучений кроме искомого инсталляция? Или чего? Да и просто факт регистрации импульса такой длительности мультиметром - сам по себе потянет на нобелевку если это правда. Потому что зарегистрировать такие вещи такими приборами - просто сказочное достижение, сильно расширяющее возможности человечества.

[Александр__]

Спасибо всем пишущим по делу, без детской высокомерной лирики.

 

ПРОСЬБА.

ПИШИТЕ ЕЩЁ.

Я в р/электронике - младенец. Узнаю интересные вещи.

 

Вот про компараторы - только вспомнил. А они потянут такие дельта-импульсы?

 

Про ПРОМЫШЛЕННОЕ оборудование - ПОВТОРЯЮ: ЗНАЮ, что есть такое.

В данный момент - не имею возможности пользоваться. Про покупку: нет лишних сотен тысяч. Увы - не Тимченко.

 

Но пишущие друг другу противоречат: один утверждает, что можно снять такой сигнал, посадив его предварительно на конденсатор, другие пишут, что ОУ вообще непригоден.

 

ПОЖАЛУЙСТА: дайте НАПРАВЛЯЮЩИЙ СОВЕТ:

что САМОЕ ПРОСТОЕ и ОДНОВРЕМЕННО - ДЕШЁВОЕ, всё же порекомендуете для такой задачи?

ОУ? Компараторы? ХХХХ?

[mvkarp]

Вам немножечко вопросов задавали. Вы их игнорируете?

[Александр__]

да, добавление персонально

mvkarp

и одновременно уточняю:

я хочу ПРОВЕРИТЬ, (как мне кажется, естественно): НОВЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ПРИНЦИП детектирования:

правильно ли я придумал САМ детектор - может ли он РАБОТАТЬ вообще.

Именно поэтому - речь о: "собрать на коленке что-нибудь работоспособное"

 

Если "защёлкает" - там речь, естественно пойдёт и о технопарках и об обивании порогов кабинетов и т.д. ...

[Pont 007]

Цитата

что САМОЕ ПРОСТОЕ и ОДНОВРЕМЕННО - ДЕШЁВОЕ, всё же порекомендуете для такой задачи?

Цитата

ОУ? Компараторы?

А может взять, да проверить, тот же LM393 стоит 45 рублей, за эти деньги отличный выбор. Остаётся вопрос по шумам, но это лучше просто взять, да проверить.

А так компаратор - это частный вариант ОУ.

Изменено 28 сентября, 2016 пользователем Pont 007

[mvkarp]

Как я понял, детектор у Вас есть. С него выходят некоторые импульсы, которые нужно регистрировать.

Тогда еще вопрос, на который Вы так и не ответили (вопросы ведь не только мои). Ожидаемая длительность импульсов и их амплитуда. А то Вы вкинули про дельта-импульс, но параметров не озвучили.
Если его длительность наносекунды, все, можно кидать эту тему. Повторюсь (т.к. уже это озвучивал), ни компаратором, ни тем более операционником Вы его не отследите.

Также Вы упомянули про ток импульса. По току я Вам высказался, но реакции никакой. Нам гадать? Может все-таки с детектора выходит напряжение?

[Григорий Т.]

Я вроде подробно всё описал. Что из этого вам не понятно?

[Александр__]

Григорий Т.

я прочитал ваш совет. Спасибо. Положил в копилку.

Я ПОКА - собираю советы, чтобы потом принять решение. Т.к., если Вы просмотрите ветку, то увидите, что, советы, в общем - несколько противоречивы. Консенсуса - нет.

А, т.к. я не электронщик - мне даже спаять 2 сопротивления: надо всё найти, купить, освободить стол, разложиться ну и т.д.

Т.е. - не мгновенно...

 

mvkarp

нет, детектор тоже пока в процессе сборки.

Это для электроники он выглядит, как кусок провода, а в жизни - несколько сложнее...

Да, Вы писали, что "со штыря сигнал будет сниматься как напряжение "

Тут я что-то не понимаю, наверное. Мой детектор - ИМЕННО источник ТОКА. Именно поэтому я и привёл в первом посте примеры ОУ, которые я нарыл, предварительно - ТОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ, как я понял по паспортам.

Что-то не так?

 

Pont 007

" взять, да проверить " - наверное, этим и кончится, но со знающими людьми - хочется посоветоваться ДО ТОГО.

Повторяю - для меня собрать даже простейшую схему - это поход в малопосещаемую область мира...

 

дорогой kotosob

ЕСЛИ ВАС это не затруднит - идите вдаль.

Изменено 28 сентября, 2016 пользователем Александр__

[Lexter]

1 час назад, Александр__ сказал:

Я - физик.

Тогда вы должны понимать логические построения.

Сначала надо определиться, чем вы будете регистрировать, чтобы "видеть" основные характеристики интересующего вас явления, а уж потом - что для этого нужно. Если регистратор показывает в каких-то "попугаях" прошедший через кучу неизвестно как преобразовывающих преобразователей неизвестный сигнал, то цена эксперименту - 0 (ноль, нуль, zero, nil ...). Нет абсолютно никакой уверенности, что вы наблюдаете именно то, что задумано, а не наводки от дрели соседа.

Вас же должны были учить основным принципам построения эксперимента.

Ну и уж в любом случае, вы должны понимать, что нет такого места, где вас не пошлют "идти вдаль" с вашим китайским тестером.

Изменено 28 сентября, 2016 пользователем Lexter

[Александр__]

Дорогой

Lexter

Я Вам, для начала, приведу комментарий-описание данного раздела форумов от его модераторов:

" Песочница (Q&A) -- Вопрос-Ответ.

Для тех, кто совсем ничего не понимает в электронике, кто пришел задать один-два вопроса и хочет получить быстрый ответ. "

 

Поэтому прошу Вас либо писать по существу, либо не засорять мою ветку мыслями "по поводу" моей умственной полноценности/ неполноценности.

Всё знать - невозможно. И я легко признаю, что в схемотехнике - младенец.

 

Что ожидается по детектору: написано в первом посте.  Перечитайте внимательно:

Сопротивление детектора, как элемента, ожидаемый уровень тока, ожидаемая форма и длительность импульса.

 

Единственно, я не написал - думал и так понятно, что детектор является ИСТОЧНИКОМ ТОКА.

Это я уточнил позже.

 

Если Вам мало таких данных для анализа - напишите - что Вам ещё хотелось бы знать.

Т.к. детектор существует, пока, только в виде ПРИНЦИПА и мат. модели - что смогу - отпишу.

 

По поводу наводок.

Я полагаю, что сначала мне надо определиться с ОСНОВНЫМ принципом электронной схемы для регистрации, на каких элементах и что паять,

а уже после рассматривать вопрос с наводками и пр.

 

Если Вы учились в институте - Вас, наверное, учили, что цель достигается последовательными приближениями:

начиная с САМЫХ принципиальных вопросов - ко всё более техническим.

Так и поступаю:

- ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ИДЕЯ регистрации частиц

- ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ конструкция железа для этого

- расчёт: что будет генириться в железе

- ТЕПЕРЬ пришла очередь: электронная схема съёма инфы с железа

- ДАЛЕЕ будет: и вопрос наводок и пятен на Солнце и спектрометрии пр.

[Lexter]

@Александр__, то, что вы предполагаете собрать на операционниках или компараторах, с дельта-импульсами в наносекундном диапазоне работать НЕ МОЖЕТ.

Максимум, что можно сделать, чтобы смотреть тестером, - взять интеграл от вашего сигнала. Для этого надо преобразовать сигнал от вашего датчика-источника тока в напряжение, нагрузив датчик на безиндукционный резистор, потом интегрировать пассивной RC-цепочкой. Но "наблюдать" вы будете уже ИНТЕГРАЛ от вашего сигнала, причём без всякой гарантии, что причиной был ваш сигнал, а не что-то другое. И то, если последовательность дельта-импульсов непрерывная.

Если попробовать осмыслить вашу формулировку "на периоде dt~ (1...50)**(-10) сек) с интегральным током порядка мА", то видится последовательность дельта-импульсов, которая должна иметь постоянную составляющую - указанный вами "интегральный ток порядка мА ". Постоянную составляющую можно выделить вот такой простой схемой:

и измерить тестером в режиме вольтметра постоянного тока. Уровень должен получиться в районе 0,1В (1 мА х 100 Ом = 0,1 В).

Элементы - бескорпусные ЧИП-резисторы и ЧИП-конденсатор типоразмера не более 0805. Номиналы - на схеме.

А вот чтобы "выловить" " случайные (несколько шт. в минуту) " - извините, арендуйте соответствующий прибор. Существующие на сегодня ширпотребовские "копеечные" радиоэлементы не могут работать с импульсами короче наносекунды. Поэтому приборы, которые это могут, стоят дорого.

[Григорий Т.]

9 часов назад, Lexter сказал:

Уровень должен получиться в районе 0,1В (1 мА х 100 Ом = 0,1 В).

C какого перепуга он таким будет? Там вроде R2 C1 ещё нарисованы? При наносекундных импульсах, набежит максимум 1 мВ.

[Lexter]

55 минут назад, Григорий Т. сказал:

При наносекундных импульсах, набежит...

ТС ничего не писал о наносекундных импульсах. Была бы у них длительность наносекунды, задача была бы решаема на доступных комплектующих.

ТС написал "дельта-импульсы", т.е. с исчезающе малой длительностью. Зато написал про "интегральный ток порядка мА" при "периоде dt~ (1...50)**(-10) сек)". Получается, что сигнал - это дельта-импульсы с периодом повторения 0,1 .. 5 нс. Я и привёл, как этот интегральный ток  "посмотреть" и какой будет порядок напряжения при этом интегральном токе. И да, RC-цепочка добавит затухание 6 дБ, но в такие подробности я не вдавался,, т.к. ТС и так понимает через слово, что ему пишешь.

С другой стороны, было написано про "случайные (несколько шт. в минуту)", что противоречит "при периоде ...".  Задание мутное, пусть сам сначала разберётся.

Изменено 29 сентября, 2016 пользователем Lexter

[Александр__]

уважаемый

Lexter

рад, что вы конкретно обсуждаете то, что я спросил.

Уточняю.

Про ДЕЛЬТА импульс я написал - в смысле ОЧЕНЬ короткий. По прикидкам (а я считал ток - как интегральный перенос заряда за время импульса), получается, что продолжит. импульса порядка 10е-10...10е-9 сек.

ПОЛНЫЙ ток за это время (насчитанный по переносу заряда) - порядка мА, много, если десятки мА.

Я, как уже говорил - человек в этом деле довольно тёмный - и принял, для целей оценки возможности регистрации - концепцию "размазывания".

Т.е. ток 10мА за 10-9 сек в (ДЛЯ ПРИМЕРА) в мультиметре принтегрируется, размажется и, если "время разрешения" прибора 10е-3 сек - он покажет (если есть такой диапазон у него) 10нА.

Исходя из этого я почитал про токовые ОУ.

Те ОУ, что приведены в первом посте - не с потолка взяты, а я, в меру своих возможностей - ОТОБРАЛ среди других.

ВСЕ указанные ОУ заявлены в паспортах, как токочувствительные (нА) с (тут я не уверен, что правильно понимаю) полосами пропускания - до 100Мгц.

Мне показалось, что мой ожидаемый импульс, попав прямо на вход такого ОУ тупо усилится, ну, немного расплывётся, но, т.к. их (импульсов), как я уже сказал - ОЖИДАЕТСЯ  неск. шт/ минуту - будут "щелчки" и на БЫТОВОМ мультиметре.

А НЕ НЕПРЕРЫВНЫЙ/ НЕРАЗДЕЛЯЕМЫЙ на импульсы ФОН!!! Это принципиально на данном этапе - что бы понять, что Детектор работает и регистрирует - что ожидается. Т.е. мне НУЖНА его работа в режиме счёта импульсов.

Далее - изменяя условия проведения эксперимента: геометрию, направление и пр. я смогу убедиться, что это именно искомое, а не наводки.

Если я где-то лопухаюсь в электронике, описанной в этом посте - плиз, укажите.

Если, принципиально прав - м.б. поможете с номиналами и схемой?

Изменено 29 сентября, 2016 пользователем Александр__

[Григорий Т.]

Только что, Lexter сказал:

RC-цепочка добавит затухание 6 дБ

Это вообще из другой оперы, и к импульсам никакого отношения не имеет.

@Александр__ вы называете своё устройство детектором, но так понимаю, что с детектированием это не имеет ничего общего. Или у него на выходе, действительно, выпрямленный сигнал одной полярности?