Първо, гадНолиний не ми е попадал. Не ползваме ADR, а и там май са някакви сплави и соли.



Тук нещата са "според зависи". Обикновено не правим системи за универсално ползване, а за конкретни цели. Там степените на свобода са малко и трябва да оптимизираме нещата според заданието.

При SQUID-овете има една особеност - те по природа са калибрирани до фундаментална константа. Това е квантът на магнитния поток:
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_flux_quantum

Удобно е всичко да се привежда към тази единица, защото така при каквото и да е измерване (магнитно поле, ток, шум) получаваш безплатно и калибрацията. Входната чувствителност на токовите сензори обикновено се дава в единици като микроампер/Φ0, което е реципрочно на взаимната индуктивност между намотката и SQUID контура.



Тук е част от магията Напрежение няма. Вторичната верига на трансформатора е свръхпроводяща и там енергията може само да се складира. Никаква част от входната мощност не отива в изхода, там сигналът си е за сметка на изхода. Входният ток създава магнитно поле, което модулира квантовата интерференция. Всъщност, всеки SQUID е сензор за магнитно поле. И то не какъв да е, а най-чувствителния сензор изобщо познат, за каквото и да е . В момента наш SQUID държи рекорда за енергийна резолюция при 50 mK - около 2h (два пъти константата на Планк - почти до квантовия лимит).
Каквото и да мериш, трябва да го докараш до магнитно поле в SQUID контура. Една особеност на свръхпроводящите трансформатори е, че работят до DC. Това се дължи на факта, че в свръхпроводящ контур можеш да задвижиш непрекъснат ток. В такъв контур също се получава квантоване на магнитния поток.



Типична чувствителност за SQUID матрица е примерно 20-30 uA/Φ0. Можеш да вкараш ток примерно до 5 mA, след това превишаваш критичния ток на входната намотка и тя престава да е свръхпроводима. Шумът сме го докарали до под 1е-7 Φ0/sqrt(Hz), т.е. като еквивалентен токов шум на входа е няколко pA/sqrt(Hz). Това може да изглежда много спрямо например FET усилвател, само че токовият шум не е цялата картинка. Напреженовият е много порядъци по-малък. Ако от SQUID правиш волтметър, с малко серийно съпротивление можеш да мериш даже под фемтоволти, което с полупроводници е непостижимо.

В зависимост от това как храниш SQUID-а ти трябва или усилвател на напрежение, или на ток. Единичните SQUID-ове ги усилваме със SQUID матрици, защото никой друг усилвател не може да се съгласува шумово. Матриците ги изчитаме със самоделни усилватели. Имаме различни такива - за стайна температура или криогенни, обикновено реализирани със SiGe транзистори. Изходът на матриците при максимална модулация е примерно няколко миливолта p-p, на единичните SQUID-ове е микроволти или микроампери.



Зависи от приложението...
-Лабораторните магнитометри могат да интегрират колкото си искат.
-Магнитометрите за ползване на полето (търсене на желязна руда, подводници и т.н.) гонят голям динамичен обхват и работа в почти реално време, т.е. могат да правят някакво интегриране.
-Биомагнитите магнитометри гонят честотна лента от поне няколко стотин Hz и работа в реално време.

Всичките изброени досега гонят нисък 1/f шум. Нашето приложение е по-друго - ние гоним максимален информационен капацитет, който е произведението на дин. обхват и честотна лента. Ниските честоти не ни интересуват и нямаме време за интегриране. Всичките ни сигнали са в равната част на шумовия спектър.



Значи, едно е голям обхват с тясна лента. Там може да правиш lock-in и подобни хватки. На нас в крайна сметка ни трябва лента от поне няколко MHz, ако не и няколко десетки. Работим с мултиплексирани сигнали от много сензори, които се смесват в един канал. Именно този информационен канал трябва да се изведе от миликелвините до стайна температура, и затова разработваме тия системи.

В прикачения файл виж последната страница и последната картинка. Общо взето, в посока високи честоти ги бием сериозно, надолу към шума ги бием с повече от порядък, нагоре (брой кванти) не сме ги стигнали още и към ниските честоти сме много по-зле, но за нас това няма значение.

"Примесите" в сигнала наистина са нежелателни. За какво ти е шублер с резолюция от нанометри, ако цифрите под милиметър са случайни?

А относно крушката - не съм мерил точно шума, обаче хармониците определено са отчетливи над него. Т.е. ако гледаме SINAD, така и не опираме до шума а само до хармониците. Така че едва ли ламбата е чак толкова зле.

Като краен резултат ламбата може и да е по-добре, но като полуфабрикат е зле. Хармониците на другите регулиращи елементи могат да се отрежат с режекторни филтри, докато шумът от лампата разхвърлян по доста широк диапазон. Подкрепям мнението на Zaphod

Крушката също внася хармоници защото не е достатъчно инертна.
Друго ще е ако я захраниш с DC но тогава що ти е крушка?!
Идея: най-чистият сигнал се получава след филтъра (или Вина) - вземай го оттам през едно повторителче, пък регулируемият усилвател да е друга бира.

То не става от едната страна Си-Ге транзистори а от другата крушка. То е направо плечевно, не смешно.

Колкото повече данни даваш толкова по-сложна изглежда задачата. Аз няма да успея да вникна във всички детайли на заданието но може да се опитам да се поглавоблъскам от електронна гледна точка. Вие какво искате да мерите? Био-магнитни полета, разни елементи, да търсите подводници, мини ? Или е нещо чисто научно без конкретно практично приложение?
Това от любопитство не толкова от към конкретика за решение на проблема.
Ако успееш да нарисуваш блок-схема със скуидовете, усилвателите, мултиплексорите и генераторите както и да зададеш параметри на генераторите ще се опитам да помисля за решение. Токовете ги разбрахме остана честотите и начините за промяната им. Явно доста сте се главоблъскали. Аз нищо не разбирам от криогенна електроника ама е крайно време да понауча нещо. Поне до читав синусоидален генератор на стайна температура ще успея да го докарам.

Защо? Някакви естетически съображения ли имаш против крушката? Айнщайн е обичал да си връзва панталона с канап...

Малко по-сериозно - за досегашните тестове генераторът с ламбата си свърши идеална работа. Превъзхожда всички възможни лабораторни инструменти, с които разполагаме. Системата ни още не е одялкана и представлява по-скоро демонстрация на нов принцип. Динамичният обхват го има, но линейността не е впечатляваща. Затова готвим версия 2. Освен това целта не е да се демонстрира всичко наведнъж - то сигурно и не може. Има си отделно измерване на шум, отделно на честотна лента, отделно на изкривявания. Изкривяванията със сигурност са честотно-зависими, но нямаме ресурса за пълни измервания, затова гледаме при една честота и горе-долу се ориентираме за възможностите.



Радиационна спектроскопия в рентгеновия обхват. Многото на брой сензори са микрокалориметри - пиксели в матрица. Това е за космически телескоп, на който през 2-3 години му сменят името и заданието. В момента мисията се казва ATHENA+ и е планирана за 2028 г. Колегата-майстор има навика да качва предпечатни версии на публикациите в личния си сайт - ако ти се чете:
http://www.maritakiviranta.fi/mikko/xeus/

Би трябвало скоро да мине и тази за въпросната постановка... Ако не излезе до няколко дни ще седна да надраскам една диаграма с числа.

И аз си вързвам панталона понякога с телефонен кабел ама ... не и като ходя на среща с президента.
Крушката няма достатъчна стръмност. Инертна е и зависи от много външни фактори. Има такива хубави и безшумни генератори на ток.

Винаги съм си мислел, че спектроскопия на рентгенови лъчи се прави със сцинтилатор и фотоумножител. Тука пак ме заби в девета глуха. Сега 3 дена пак няма да мога да свърша нищо ами ще чета да се ограмотявам. Започвам да чета сайта на колегата ти а ти ми дай някакви груби параметри и ограничения на тоя генератор. При каква температура ще работи, колко максимална мощност е допустимо да разсейва, в какъв честотен диапазон да работи и как да се контролират параметрите му.
Надраскай блоковата схемичка тези дни като ти остане време. Като кажеш конкретни честоти и/или диапазони почвам да мисле по-конкретно.

@mountaineer - съберете материал за половин или един ден презентация, предимно покрай електрониката и главоблъскането и може да уредим нещо в тукашния университет. хем да пием бира, хем да скрепим научния обмен и финландско-шведските връзки
и си оставете събота и неделя след това, но изчакайте до май да се оправи времето, че виждаш какво е сега

То било хубаво понякога да се занимаваш с ниви, където и други са копали. Ето едно интересно проектче:
http://www.users.on.net/~glenk/thd/thd.htm

@Pif, ще ти пратя няколко неща с PM, да не спамя тук.

@Grubi, благодаря за поканата! Трябва да се разберем по-конкретно.

Уау! То тази нива не са я копали ами са я орали с атомен булдозер, бре!!!
Братята руси определено не биха го направили така.
Иначе: интересен заместител на крушки

Късен Edit: Днес изкопах интересен ПДФ в компа ми, намерих го онлайн, и се оказа, че братята руси вече са го правили, но вместо да харчат чувал с ОУ-та са ползвали CMOS инвертори в аналогов режим
Ето и линк за зареждане на сп. "Схемотехника" с въпросния филтър - стр.59.

К'ва стана тя: описание на квадратурни филтри има във всяка по-дебела книга за ОУ или аналогови филтри, страшно са добри но прости. От тях генератор се прави лесно, май го имаше и това описано - квадратурен генератор. А като не ти трябва променлива честота - аналоговите ключове се заместват с резистори...
Така вече съм съгласен: с четири ОУ и некритични пасивни скалъпваш генераторче с 2-3 глави по-високо от винчето с крушка. Насоката е добра - потърси!

Правихме за йоносферни измервания калибрация, да се тестват датчиците в орбита програмируем генератор на предварително зададена поредица честоти. За да повишим точността използвахме променлива стъпка на такта за смяна на стойността- не съм чувал за друга такава реализация? Генерираше се хардуерно с броячи и записана в ЕЕПРОМ-ове, като процесора само следеше и управляваше поредицата. За заглаждането се използваха превключваеми филтри в зависимост от честотата. Шефът каза, че не била идеална, но по погледът му личеше друго. Не знам защо вече не слагаме такава калибровка?

bobihot, може и да пропускам нещо, но какво повече се постига с променливия такт, спрямо вариант с постоянен такъв с висока честота,(семпъл рейт)? (освен може би необходимост от по-малък ЕЕПРОМ във вашия случай ...)

mountaineer, баси и схемата на генератор дето я е направил тоя пич ... Изглежда знае какво прави, но аз не успях да разбера всичко.

Не разбирам как точно работи частта за стабилизация на амплитудата.
Не разбрах защо така е направил двуполупериодните изправители и защо са два(по един в изхода на всеки интегратор) и се сумират изходите им?

Умножителя и свързването му към инвертора също ми изглежда странно (поне на пръв поглед) ...

Някой може ли да обясни това?

Аз си мислих също да си правя подобен, но си купих нещо много добро от ebay. Ето го:
Ultra Low Distortion sine generator
Като сметнах компонентите, платката и времето, което трябва да отделя реших, че не си струва. Все още не съм го пуснал и мерил, поради липса на време и други проекти, но отзивите в ebay и в dyuaudio са добри. По спецификации: < 0.1 ppm ( < 0.00001%) - при 1kHz. Авторът твърди, че постига 0.055ppm. Има го и във вариант 10kHz.
Ето и схемата: