orlovg1992

Инструментальный усилитель INA103

16 сообщений в этой теме

orlovg1992    0

Добрый день, уважаемые участники форума, помогите пожалуйста разобраться со схемой!

Хочу подключить фотодиод к чувствительному инструментальному усилителю. Выбрал INA103, подключил фотодиод в трансимпедансном режиме.
Модель показывает очень большое усиление - триллионы раз, что скорей всего неправда ))

Не могу сообразить, как менять коэффициент усиления, так как ноги, отвечающие за него (RG+ и RG-) уже заняты.

ina103.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
alebul    12

вот схема из даташита там видно как сделана регулировка коэффициента усиления

image.png.26fb547ed2f6d20ec2dfc93efbbfa1a1.png

и разве не хватит обычного операционного усилителя для такой задачи?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457
9 часов назад, orlovg1992 сказал:

подключил фотодиод в трансимпедансном режиме

Это включение операционного усилителя, а не инструментального! Который внутри состоит фактически из трёх ОУ. А вы к тому же перемкнули входы, полностью отключив ООС, поэтому симулятор такую дичь и кажет. Не майтесь дурью, применяйте элементы по их назначению. То есть инструментальному усилителю ну никак трансимпендансным не стать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
orlovg1992    0

Спасибо! Просто нашел схему вот здесь   http://randomstar.org/news/8395-tochnyy-preobrazovatel-toka-fotodioda-na-osnove-instrumentalnogo-usilitelya.html

 

А бывают преобразователи ток-напряжение для инструментальных усилителей? Я просто уже подключал инструментальник AD620 к фотодиоду таким образом, работает нормально, только на каком-то одном фиксированном коэффициенте усиления. Как Ку менять произвольно - не пойму.

Изменено пользователем orlovg1992

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457

Схему-то вы нашли правильную. Вот только в симуляторе нарисовано совсем другое. И произвольно усиление в таком включении вы изменять не сможете, ибо оно жёстко задано резисторами Rf, находящимися внутри микросхемы. Вы статью по своей ссылке до конца прочитали? В последнем абзаце как раз про изменение Ку.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
orlovg1992    0

Да, там сказано, что у этой схемы Ку фиксированный, а для произвольного Ку нужен отдельный усилитель PGA204 (правда там не произвольный Ку, а ступенчатый).
Просто PGA шумный, 13 nV/√Hz.

А у INA103  шум 0,69 nV/√Hz,  PGA его забивать будет и все преимущества на ноль.

 

Схема у меня изначально такая

 

ina103.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457

Так что мешает вместо программируемого ОУ поставить просто малошумящий? И усиливаться будет сигнал, уже усиленный INA103, поэтому с шумами всё нормально.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
orlovg1992    0

А если мне оставить предварительный усилитель ток-напряжение на INA103 как на предыдущей схеме, а потом поставить еще один INA103. но уже включенный по-нормальному, в режиме усилителя напряжения и подстроечным резистором между ногами RG.
Шумы они же не складываются, а вроде перемножаются? Тогда 0,69*0,69=0,47 nV/√Hz.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457

А смысл? Инструментальный усилитель хорош тем, что имеет дифференциальный вход. А выход у него обычный, а не парафазный. И с чего вы в шум-то упёрлись? Сначала соберите и убедитесь, что тепловые шумы фотодиода + наводки много больше шума ОУ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304
1 час назад, orlovg1992 сказал:

у INA103  шум 0,69 nV/√Hz

Эти цифры не для Вашего случая.

Шум Джонсона-Найквиста обычного постоянного резистора при комнатной температуре равен

image.png.be221bcf5ef2de658c54c0a1b8858bfc.png

У Вас сопротивление, которое вносит шум, равно двум внутренним INA103  резисторам Rf = 6000 Ом. Поэтому получаем шум 10 nV/√Hz.

И, потом, этот самый INA103 был предложен только потому, что его внутренние резисторы очень точные, типа +- 0.01%. То есть вместо обычного нагрузочного резистора автор по Вашей ссылке предложил использовать INA103. Типа, получим охрененную точность преобразования тока в напряжение. Только и всего.

Если не нужна такая точность, ставьте обычный резистор и усиливайте полученный сигнал обычным ОУ в трансимпедансном включении.

Изменено пользователем Yurkin2015

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
orlovg1992    0

Кстати, подскажите пожалуйста. А в качестве датчика что лучше использовать? Фотодиод или фототранзистор? Или фоторезистор?
Фотодиоды вроде как шумят меньше. У фототранзисторов чувствительность в сотни раз больше, но большие шумы, точную фотометрию ими не сделать. Фоторезистор - ни то, ни сё.
Это правда?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457

Всё зависит от задачи. Если нужно быстродействие - фотодиод или вакуумный фотоэлемент. Нужна чувствительность - ФЭУ или фототранзистор. Есть и лавинные фототранзисторы, в сцинтилляционных счётчиках единичные фотоны ловят. Ещё и спектральная чувствительность разная. Например, в спектрометрах ближнего ИК (измеритель влажности муки, скажем) используют хитрый фоторезистор, причём термостатированный на 40 градусах Цельсия (чтобы температурный дрейф скомпенсировать).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
orlovg1992    0

Фотодатчик, Надо точно померить очень слабый световой сигнал. У фототранзистора чувствительность, конечно, большая, но топорная. Лавинные фотодиоды импульсные.
Да, остановлюсь пожалуй на обычном фотодиоде. Инфракрасный ФД-23К понравился.

Изменено пользователем orlovg1992

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 457

Ну так источник света - что? Спектр? А то свет от звёзд вообще болометрами измеряют.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Yurkin2015    304
1 час назад, orlovg1992 сказал:

Надо точно померить очень слабый световой сигнал.

Прежде всего поставьте большую собирающую линзу-объектив перед фотодиодом. Например, если диаметр линзы 50мм, то для 2х2мм фотодиода ФД-23К получите усиление в 500 раз просто так.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Сообщения

    • Всем привет! Возникла следующая проблема:   Есть две ардуины 'Mega2560'. По несчастливому стечению обстоятельств данные платы попали в руки одному чуваку, который, вернув их, заявил, что они перестали работать после того, как он "чисто ради интереса" поковырял на обеих некоторые фьюзы. Есть у меня такой китайский usbasp v2 программатор: Подключив данный девайс к ICSP-пинам первой платы, удалось без проблем восстановить на ней загрузчик через стандартную Arduino-IDE, после чего работоспособность платы полностью восстановилась. Но вот при попытке сделать то же самое со второй платой, получаю это: Такое же сообщение получаю при попытке зашить загрузчик в неподключенную к программатору ардуину, то есть программатор вообще не видит МК. Плата прекрасно работала до того, как вышеупомянутый товарищ покрутил настройки фьюзов.   Что я пытался предпринять: Замыкал пины JP3 программатора, отвечающие за понижение скорости, подключал к ардуине 5V от внешнего источника при прошивке загрузчика, - не помогло.   Поиском пользоваться умею, аналогичную тему тут находил, но там проблема была в том, что парень неверно подключал программатор к контроллеру. В моём же случае всё подключено верно, повторюсь, что загрузчик первой платы этим же программатором был восстановлен успешно. Буду рад любым советам касательно того, как восстановить работоспособность платы.      
    • А если конденсатор для задержки сигнала с датчика поставить не между электродом и минусом, а между электродами, то что получится?
      Время задержки в секундах считается по формуле "емкость умножить на сопротивление"?
      Когда эту же схему собирал не на транзисторах КТ, а на маленьких BC, то получалось такое мощное усиление, что даже не опуская датчик в воду транзисторы уже пропускают все с коллектора на эмиттер. Если бы надо было собирать на маленьких транзисторах или вобще на составных транзисторах BC517 или TIP122, то как ослаблять усиление сигнала?
      Можно в эту схему вместо реле поставить оптопару MOC3021 или MOC3041(M) чтобы в другой схеме ( симисторного регулятора мощности тэна) разрывать участок цепи управления?
    • Несколько лет доводили схему до ума. Тысячи постов... Вроде получили весьма неплохой результат. Но мы не ищем легких путей.. вдруг заново по тем-же кочкам поскакали начиная от 14 версии. Может давайте себе на компы поставит Винду 95 и начнем бороться с проблемами, которые сами себе создали?
    • С McIntosh тоже, кажется, не совсем все гладко.
      0.5% maximum harmonic distortion at any level from 250 milliwatts to rated power
      Бросается в глаза ограничение мощности снизу для Кг. Как-то странно, не из-за ступеньки ли?
    • вангую, кто-то не понимает шо це таке "выход с открытым коллектором"., открой тайну "золотого ключика" , где ты такой сигнал намерил херню ты наваял... и еще полампера это не мощная нагрузка
    • жесть... проще в уши встроить переменный резистор