LNA 60dB D100

[Dragan100]

Hvala drugovi na ohrabrenju i lepim rečima, ...da ne posustajemo usred rada!

Kao što je več Braca napomenuo, imali smo intenzivnu razmenu mailova, 
Braca odradio prototip modula ULNA, 2xJFE2140 + OPA1655, što nije bio nimalo mali zalogaj,
kasnije počeo i sa merenjima!
ULNA PCBjčič prototip je sa DCservoem proradio "iz prve", doslovce!
Kod detaljnog merenja izlaznog šuma, sa kratkospojenim ulazem, sa TOT Gain-om od 1000V/V ili 60dB
dobio je iznenadjavajuči rezultat povišanog 1/f područja, tako zvani excessiv noise, kojeg nebi smelo biti po grafovima šuma iz DSa JFE2140.
Pokušalo se ustanoviti odakle potiče povišani 1/f noise,
izmedju smo (ponajviše je to odradio Braca, ja sam bio samo mail podrška!!!  :-)) isprobali razne zamjene/poboljšavanja svake tačke/elemenata ulaza -CCSa-opamp
ali se taj povišani šum nikako nije spustio, "persistirao danima" - čitaj bezbroj probama/merenja/izmjenama!
Ispod graf šuma sa LME49990, REF umesto LED stavljeno 3x1N4148, otpornik u CCSu->biasu REF usitnilo se ga sa 6x180R=1K08 da smanjimo i tu excessiv šum otpornika



Na gornjem grafu se vidi to uzdignuto 1/f  područje, pomaknulo se udesno i povišalo na vrednosti u LF području. Očekivano je bilo 1/f koljeno na nekih 20...30Hz, a u grafu oko 1KHz,
a vrednost (pojačana za 1000x) iz HF područja gdje je šum oko 580nV/sqrt(Hz), bi trebala se povečati u LF području ne preko nekih 2...2,5uV/sqrt(Hz).
Vrlo uniforman šum u grafu, blago koljeno 1/f, vrlo nalik excess šumu "malo lošije kvalitete" otpornika....
Koji je to elemenat koji nam injicira taj šum? ...

Na kraju, da smo 100%+ sigurni, da taj povišani šum ne potiče baš iz ulaznih paralelovanih 4xJFETova (2xJFE2140) - morebit da se nema odstupanja od krive šuma tih upotrebljenih JFETova,
da nije došao pod ruke baš koji "fluke" karakteristika!!!???,
Braca odlučio upotrebiti Gronerov LNA PCB kojeg je skoro več popunio, i umesto predvidjenih po originalnoj verziji 8xBF862, ubaciti 2xJFE2140, koji su bili več zalemljeni na ULNA PCBjčič,
Gronerov poboljšani CCS davao je več potrebnih 8mA za potrebe 4JFETa!



Rezultati su pokazali očekivanu krivu šuma i njegov nivo.
Po gornjoj slici vidi se kako je bilo merenje odradjeno, otvoreno, bez šildinga..., tako da ti špicevi freq gradske mreže (donji graf) i njegovi viši harmonici (i oni pojačani 1000x) ni puno "ne iskaču"!
:-)
2xJFE2140=4xJFETova daju po donjem grafu ulazni šum oko 550pV/sqrt(Hz), 1/f na koljeno par Hz, svakako ispod 10Hz



Kakoo dalje, kao što Braca kaže: " Dakle, potrebna je modifikacija izvora konstantne struje, što znači i nova verzija pločice."

Nešto sam počeo več da modifikujem, eliminisao sam caskodu ulaza, CCS odradio ala Groner, time da sam razdvojio CCS u dve strujne grane, svaka za svoj par JFE214,
time dobivam veči otpor po grani CCSa i viši napon REF CCSa (oba zadužna za manji šum CCSa!!!)
Otpornik CCSa je onda "usitnjen" na 9...10 otpornika manje vrednosti, time se dobiva niži NoiseIndex NI (ovog malo gdje uopšte nadjete po DSovima otpornika),
jer NI se smanjuje (poboljšava) sa manjim naponom po otporniku (manji BIAS).
Napon REF CCSa je takodjer dodatno tretiran za što manji šum.
Uds JFETova spustio sam na Uds={2x Ugs_off_max} što je za JFE2140 oko 2,4V, pa je to i druga REF za potrebe ulaza opampa.
Bit če ukratko i shema, pa če se vidjeti te min razlike-dopune.