Когда что-то делаешь, первоочередное это определить, что за такую неведомую ебанную херню ты сделал. Другими словами, надо ее измерить. Чем мы сейчас с Вами и займемся на примере усилителя! 
Еще немного поигравшись с усилителем я пришел к выводу, что схема с коэффициентом усиления x1000 для меня все еще допустима, а установка резистора 1ГОм в обратной связи делает усилитель более шустрым и очень предсказуемым.
LTspice, который я с недавнего времени активно применяю, показывает, что у этой конфигурации полоса пропускания по уровню -3dB составляет 0.02Гц….7Гц, что для моих задач очень хорошо подходит. Но это-же симуляция, а реальный мир в котором мы с вами живем бывает порой очень непредсказуем. Значит нужно измерить мою поделку.
В качестве тестового стенда была собрана следующая конструкция:
Где генератор создает синус с любой заданной частотой и амплитудой 10mVrms, а набор аттенюаторов на 60dB гасит ее соответственно в 1000 раз, до 10 uVrms. Если испытуемый усилитель работает правильно, то он должен в полосе 0.02Гц….7Гц восстанавливать амплитуду до уровня не менее 7.07 mVrms, что соответствует -3dB то заданного в дизайне усиления 60dB, причем верхняя “полка” должна быть на уровне 10mVrms, что соответствовало бы заданному усилению x1000(+60dB). Выходной сигнал будем измерять расположенным в той-же измерительной стойке осциллографом.
Почему я применил аттенюаторы, поясню, дело в том, что когда речь идет о считанных микровольтах, то по хорошему, делитель на 1000 нужен хорошо экранированный, а ВЧ аттенюаторы в дизайне имеют абсолютную экранировку. Но при этом важно выбирать только такие аттенюаторы, которые обеспечивают коэффициент гашения на хорошо подогнанных резисторах, на которые заявлено в спецификации что они работают от частоты 0Гц(DC). В качестве которых, выбор пал на имеющиеся у меня Mini-Circuits VAT-20.
Такая “установка” в ручном режиме легко позволяет проверить полосу пропускания усилителя дедовским методом “по точкам”, задавая на генераторе конкретную частоту, и измеряя на осциллографе амплитуду. А зная исходную амплитуду и коэффициент ее гашения заданный аттенюаторами, можно легко вычислить коэффициент усиления усилителя.
По результату измерения, было выпито 2 турки кофе, поскольку сверх-длительные развертки осциллографа по 50 секунд на одно деление при измерении в суб-герцовом диапазоне требуют до хрена времени. Так-же попутно и кропотливо была составлена табличка зависимости выходной амплитуды усилителя от частоты:
(амплитуда на графике указана уже пересчитанная в микровольты, путем настройки входа осциллографа на коэффициент 0.001:1)
Красной линией на графике отмечен уровень квалификации полосы, -3dB. Весь диапазон частот, где амплитуда входит в этот уровень, это и есть наша измеренная полоса усилителя.
И что мы видим? А видим мы “сюрприз!!!” 
Усилитель идеально совпал с расчётными параметрами выданными с помощью LTspice. Даже верхняя полка, и та идеально совпала с коэффициентом усиления x1000. Отличия от идеальных 10uVrms на 1-2% находятся в приделах погрешности самой измерительной установки, но это я не беру в расчёт, и считаю что усилитель работает отлично.
Другой важный параметр, это собственный шум усилителя. По видимому в прошлом материале про усилитель я был не совсем прав, демонстрируя шумовую полку с заглушенным входом. Она показала только шум ОУ с его обратной связью. Но она не показала шум разделительной емкости и резистора R1, поскольку они небыли никуда замкнуты и просто болтались в воздухе. Исправляюсь! Порывшись в запасниках, были найдены колпачки для BNC разъемов “с замыканием”, с алиэкспресса. На них, ожидаемо, шумовая полка самого усилителя стала повыше…
То-есть, менее этих значений, не стоит ожидать от него каких-то результатов. Идеальные ли они? Нет! Особенно учитывая шум от пика до пика 606нВ и стандартную девиацию 53 нВ. Но они определены за период >1 часа, в то время как большинство любителей довольствуются графиком за 10 секунд, что лично для меня совсем не показатель. Ибо жалкие 10 секунд не показывают данные о стабильности устройства в целом.
Если надо будет лучше, надо будет озаботится защитой входа от ветра, потому-что нано-вольты это такая штука, которая очень хорошо чувствует любые изменения температурных градиентов на стыках металла. А за одно и изготовлением нормальной печатной платы, и прочим. Но даже групповой опорник из 6-ти усредненных ADR1399 даст типичный шум около 570нВ пик ту пик, и те за 10 секунд, куда ниже?
Пытливые умы сейчас уже поняли, что в области вольт-дрочерства все очень-очень плохо…. Даже усилители из посредственных деталей, без какого либо отбора, без убирания емкостной связи “линии питания – чувствительные цепи”, и вообще собранные на коленке, и те работают намного лучше, чем самые-самые стабильно-стабильные отборно-отборные “забурЁнные” стабилитроны Простите чуваки… не хотел Вас расстраивать…. так вышло 
Другим не менее важным показателем является full settling time (время полного установления показаний). Оно в основном зависит от характеристики диэлектрической абсорбции конденсатора. Для его определения усилитель двое суток находился с замкнутым входом (разность потенциалов на обкладках конденсатора 0В), после чего на него было подано 10В, и был составлен график установления показаний:
(шкала Y логарифмическая)
Как видно, при резком изменении потенциала, из перегрузки усилитель выходит за несколько минут, а показания устанавливаются на отметке ~4мкВ уже за 30-40 минут, в отличии от легендарного аппнота Джима Вильямса про 775 нановольт, где они устанавливались не много ни мало, 24 часа:
Отличный результат! Особенно учитывая, что жизнь человека не бесконечна
Так-же характерно то, что отметка 4мкВ соответствует выходному напряжению 4мВ, а это означает, что компенсированная утечка конденсатора С1 скорее всего составляет I=U/R=4мВ/1ГОм=4пА. Хотя это не точно… потому-что там влияет еще и напряжение смещения входов ОУ… но суть в том, что утечка полистирольной батареи конденсаторов читай пренебрежимо мала, при работе на таких малых напряжениях как 10В.
Короче, пока-что, для моих задач отлично подходящие изделие! Раз так, настало время применить его мощные измерительные возможности на практике!!!
Пробуем измерить шумовую полку ГЛИН 2.0, установив код ЦАП на напряжение -6.8V, и часик измеряем его шум. Обработав данные по всем “канонам матана”, получаем девиацию базовой шумовой полки ГЛИН в режиме выдачи постоянного напряжения, отражающую шум всех компонентов устройства в режиме “фиксированное выходное напряжение, масштабирование выключено”.
Хм…. полка на уровне 100…200нВ, не плохо! Значит мои усилия по отбору пары стабилитронов LM399AH не прошли даром, телеграфного шума не видно, все хорошо…
Теперь, зная что обратная связь усилителя может скомпенсировать до 13-14нА тока через разделительную емкость 10мкФ, смело подаем на вход усилителя, ЛИН со скоростью 1мВ/сек, ибо I=C*(du/dt)=10мкФ*1мВ/c=10нА, и снимаем шумовую полку ГЛИН уже в режиме генерации.
Ииииии…..
Ну чо…. бывает…. Шумит чо-то… сильно шумит….. полка значительно растет вверх. Если рассмотреть форму шума детально, без мат-анализа, то взору открывается примерно следующее:
Скачки на 1…1.5мкВ, в разных вариациях, и нечто напоминающее очень низкочастотную синусоиду периодом примерно в 13 секунд. Хм работы мне явно прибавилось. Надо понять откуда это берётся и постараться от этого избавится.
Плохо ли это, ну скорее нет, чем да. Амплитуда этого шума не превышает 4мкВ от пика до пика, что в принципе нельзя квалифицировать как провал, но поизучать и попробовать его убрать – стоит! Но это уже совсем другая история…
Главное тут то, что расширенная полоса пропуская усилителя до 0.02Гц себя оправдывает. Если-бы я делал усилитель с полосой до 0.1Гц, как всеобще принято, то рассмотреть длительные эффекты протяженностью 13 секунд было-бы куда сложнее. Так как 0.1Гц, это период 10 секунд, который ослабляется на -3dB по отношению к реально присутствующему на входе сигналу. А моя полоса от 0.02Гц, это уже период 50 секунд по уровню -3dB. Как видно по измеренной полосе, артефакты входного сигнала с длительностями в 10 сек(0.1Гц) в моем усилителе почти не ослабляются, и видны что называется “в полный рост”.
А вот результаты сведенные в одну единую табличку:
Характерно то, что самый низкий уровень шума у Микрон-ГЛИН 2.0, это потому, что к нему были приложены максимальные усилия: его ИОНы прошли предварительный отбор по уровню шума, их там два(по схеме усреднения), он имеет режим без масштабирования опорного напряжения, т.е. чистые 6.95В и -6.95В с усредненных стабилитронов податься прямо на матрицу ЦАП, стоит эффиктивный достаточно фильтр, а так-же предприняты меры по экранировке. Ожидается, что плата с групповым ИОН из 6-ти ADR1399 должна дать еще более лучший результат. Правда, пока я не решил проблему с шумом при генерации ЛИН, особого смысла в этом нет.
Выводы:
- LTspice позитивная штука, позволяющая порой предсказать поведение достаточно хорошо.
- Проверять результат получившийся в железе все равно надо. Ибо, имея подтвержденные данные это уже не концептуальный показометр, который работает только в теории, а измеритель которому можно доверять и на результат можно пологаться.
- Думать шаблонно – опасно!!! Шаблоны ограничивают и порой мешают.