Vlákno názorů k článku Modrá Twibright Ronja: konstrukce citlivého přijímače od pc2005 - "První stupeň (levá přihrádka na obrázku) je skutečně...

  • Článek je starý, nové názory již nelze přidávat.
  • 28. 7. 2016 3:30

    pc2005 (neregistrovaný)

    "První stupeň (levá přihrádka na obrázku) je skutečně úmyslně navržen jako příliš pomalý, má šířku pásma jen cca 200 kHz pro signál, který potřebuje šířku pásma 16 MHz. "
    To jsem nějak nepochopil, pokud se z 16 MHz vezme jen 200 kHz, tak dojde ke ztrátě informace ne?

  • 28. 7. 2016 12:21

    Kiwi (neregistrovaný)

    Ne. Jde o to, že pro signál s frekvencí nad 200 kHz bude mít ten zesilovač o 20 dB/dek menší zisk než v propustném pásmu a nikoli, že ho vůbec nepropustí. Takže signál o frekvenci 400 kHz zesilovač o zisku 120 dB@200 kHz zesílí o 100 dB, 800 kHz o 80 dB atd., až nakonec 12,8 MHz přenese bez zesílení a frekvence nad 12,8 MHz bude tlumit.
    Konkrétní zapojení jsem nezkoumal, ale i z popisu je zřejmé, že je to dost prapodivné řešení, a řekl bych nešikovné, jak zesílit číslicový signál.
    Popis je však podezřelý i v těch už zde zmíněných jednotkách. Nejde přeci o výkonový zesilovač, ale napěťový (jinak by to bylo ještě prapodivnější než se zdá nyní). To máchání biliony má asi ohromit laiky, ale v elektronice je to běžné, proto se v ní místo toho používají právě ty decibely.

  • 28. 7. 2016 15:01

    robotron (neregistrovaný)

    Zapojeni Ronji jsem nezkoumal, tak nevim, jak moc je podivny nebo normalni. Nicmene pokud jde o strategii pouziti velkeho pracovniho R u fotodiody (typicky v TIA), tak tam skutecne prave zminovany Ph.Hobbs dovozuje, ze pri velkem R se sice velmi zmensi sirka pasma, ale -- rekl bych, ze prekvapive -- neklesne SNR pro vyssi f. (Coz povazuji za neintuitivni, typicky je clovek zvykly, ze oslabenemu signalu klesne i SNR.)

    "Nejde preci o vykonovy, ale napetovy" ~ koukam, ze nekterym jedincum by ke stesti stacil misto zesilovace transformator ;-)

  • 28. 7. 2016 21:22

    Kiwi (neregistrovaný)

    "Coz povazuji za neintuitivni, typicky je clovek zvykly, ze oslabenemu signalu klesne i SNR" - v polovodičích je vůbec hodně věcí neintuitivních, šumy obzvlášť.

    "koukam, ze nekterym jedincum by ke stesti stacil misto zesilovace transformator ;-)" - tuto hlubokou myšlenku jsem asi nepochopil.

    Když to teď tak po sobě čtu, tak koukám, že jsem se tam dost sekl, ale jinde.

  • 28. 7. 2016 23:04

    robotron (neregistrovaný)

    "v polovodičích je vůbec hodně věcí neintuitivních, šumy obzvlášť." => tady zas ja nevim, co myslite, ale ten vliv tepelneho sumu a R, C je zcela nezavisly na polovodicich, projevi se napriklad i pri pouziti fotonasobice, coz je sklenena lahev plna vakua a kusu celovodicu.

    ""koukam, ze nekterym jedincum by ke stesti stacil misto zesilovace transformator ;-)" - tuto hlubokou myšlenku jsem asi nepochopil." ~ tim jsem chtel rict, ze samotne zvetseni napeti bez zesileni vykonu by v teto telekomunikacni uloze nebylo nic platne. Konkretne reaguji na: "Popis je však podezřelý i v těch už zde zmíněných jednotkách. Nejde přeci o výkonový zesilovač, ale napěťový (jinak by to bylo ještě prapodivnější než se zdá nyní)."

    V signalovem retezci ale ve skutecnosti *jde* o generovani vykonu -- potrebneho k preklenuti utlumu a sumovych vykonu navazujicich stupnu. Krome toho bych cekal u fotodiody TIA, ktery, krome toho, ze prirozene zesiluje vykon, navic podle me nema smysl oznacovat "napetovy".

  • 29. 7. 2016 2:55

    Kiwi (neregistrovaný)

    Aha, nějak jsme si nerozuměli, máte na mysli tepelný šum pracovního odporu. Známým faktem je, že celkový tepelný šum v libovolném RC obvodu se jeví na kondenzátoru jako stálá veličina, nezávislá na R. Ovšem s frekvencí se mění jeho spektrální hustota. Takže volbou velkých R lze stáhnout šum ve vyšších frekvencích na úkor nižších. To má ale smysl za předpokladu, že dolní frekvence propustného pásma zesilovače je o hodně vyšší než 1/RC, jinak si zesílíme i ten nízkofrekvenční šum, který bude vlivem velkého R o hodně silnější, protože směrem k nižším frekvencím od 1/RC se bude blížit hodnotě 4kTR. Ale to nijak nesouvisí speciálně s fotodiodou ani fotonásobičem. I když samozřejmě to má vliv na volbu jejich pracovního odporu.
    Proudový signál z fotodiody bude muset být převeden na napěťový, což se dá nejjednodušeji provést pracovním odporem. Čím větší bude, tím větší napětí dostaneme, tím lepší šumové poměry v oblasti nad 1/RC (viz výše), ale tím menší šíře pásma pro přenášenou informaci (shora ji omezuje 1/RC).
    Teď mi nějak není jasné, co měl zmiňovaný pan Hobbs na mysli, zda to o omezení šíře pásma kvůli velkému R, což mi připadá zřejmé, nebo to o vlivu R na spektrální hustotu tepelného šumu, což opravdu asi na první pohled jasné není, ale uvědomíme-li si, že jde o šum s normálním rozdělením, tak jeho stažení "odintegrováním" do úzké oblasti nízkých frekvencí také snad určitý smysl dává.
    Transimpedanční zesilovač tu doporučujete přece právě proto, abychom si rozvázali ruce od nekompromisní volby "buď vysoký bitrate s velkým šumem, nebo naopak": chceme co nejvyšší cut-off při co nejnižším šumu. Takže ani zde mi ta poznámka není moc jasná.

    Napěťový zesilovač je zavedený terminus technicus pro zesilovač s velkým vstupním odporem a malým výstupním odporem. Pokud popisuji jeho zisk, pak 6 dB odpovídá zesílení A=Uout/Uin=2 a nikoli 4. Pokud by byla řeč o zisku transimpedančního zesilovače, bylo by to stejně (nebo přesněji, chcete-li, bylo by to v dBΩ, ale poměrově stejně, 6 dBΩ jako dvojnásobek, tedy virtuální dvouohmový pracovní odpor); takže žádné biliony, ale miliony - to je to, nač jsem narážel. Ale to jistě víte taky.

  • 29. 7. 2016 9:47

    robotron (neregistrovaný)

    Myslim, ze si rozumime. Jen nepatrne doplneni: "Teď mi nějak není jasné, co měl zmiňovaný pan Hobbs na mysli, .." Hobbs dovozuje pro me tehdy objevnou (a zde Clockem znovuozivenou) skutecnost, ze volba pracovniho R ovlivni SNR tak, ze pri mensim R se zhorsi SNR. Zatimco i pri (radovem) zuzeni pasma RC konstantou se SNR v utlumene oblasti *nesnizi*. Nemam nic proti lidem, kterym tohle bylo/je patrne na prvni pohled, jen k nim zel nepatrim ;-) (Protoze ve vetsine situaci zeslabit signal znamena umerne k tomu zhorsit SNR, lec tato aplikace se zdrojem proudu je vyjimecna tim, ze signal je prave nasoben tim R.)

  • 30. 7. 2016 12:55

    karlik (neregistrovaný)

    Promiňte mi mou neznalost, ale:

    "Aha, nějak jsme si nerozuměli, máte na mysli tepelný šum pracovního odporu. Známým faktem je, že celkový tepelný šum v libovolném RC obvodu se jeví na kondenzátoru jako stálá veličina, nezávislá na R. Ovšem s frekvencí se mění jeho spektrální hustota. Takže volbou velkých R lze stáhnout šum ve vyšších frekvencích na úkor nižších."

    Známým faktem je, že šum se snižuje se snižujícím se odporem a jeho teplotou.

  • 30. 7. 2016 14:14

    Kiwi (neregistrovaný)

    Známým faktem je, že celkový tepelný šum v libovolném RC obvodu...

  • 31. 7. 2016 20:26

    robotron (neregistrovaný)

    Ano, celkovy sum v RC obvodu, protoze se vykrati vykonova spektralni hustota sumu s propustnou sirkou pasma RC obvodu. Ovsem tahle skutecnost je s ohledem na Ronja-aplikaci a ten "paradox" s konstantnim SNR naprosto irelevantni, protoze tam se nehraje na integral sumu v tom 200kHz propustnem pasmu RC, ale hraje se na pomer vykonove spektralni hustoty signalu/sumu na jednotlivych frekvencich az k tem ~10..20MHz.

  • 28. 7. 2016 11:50

    robotron (neregistrovaný)

    Ta dolni propust neni idealne ostra, mela by mit odezvu odpovidajici systemu 1. radu, tj. od zlomove frekvence klesa asymptoticky umerne f_zlom/f. Zda je to optimalni reseni, si nejsem ale jist, nicmene hezky na tema fotodiod, pracovniho odporu a jeho sumu pise Phil Hobbs (klicova slova: photodiode frontends).