Filtrování obdélníkového signálu ve stejnosměrném signálu

Problémy s návrhem, konstrukcí, zapojením, realizací elektronických zařízení

Moderátor: Moderátoři

Zpráva
Autor
Uživatelský avatar
Markuus
Příspěvky: 11
Registrován: 14 dub 2013, 00:00

Filtrování obdélníkového signálu ve stejnosměrném signálu

#1 Příspěvek od Markuus »

Zdravím, lidi, mám tak trochu problém se zapojením (viz obrázek níže).
Na fototranzistor svítím laserem, který bliká obdélníkem s frekvencí 1 kHz. Na FT je jednak zachycen tento signál a jednak okolní světlo. Zapojení má světelné rušení vyfiltrovat, zesílit pouze obdélník a říct buď ANO, obdélník tam je = dioda na výstupu nesvítí; nebo NE, obdélník není = dioda svítí. Je mi jasné, že to na obrázku není košér řešení, spíš jen pro efekt (funguje, když je okolo šero).
Zajímalo by mě teda, jak vyfiltrovat pouze obdélníkový signál z toho všeho, co z fototranzistoru leze?
Díky všem za rady.
Přílohy
det.png
Napájení je nesymetrické, LM 5 V, KO 3,3 V.
(7.76 KiB) Staženo 84 x
popest
Příspěvky: 116
Registrován: 13 bře 2009, 00:00

#2 Příspěvek od popest »

Fototranzistor máš zapojený se společným kolektorem, OK. Pak velikost emitorového odporu dej takovou, aby při maximálním možném osvětlení nebyl tranzistor v saturaci resp. aby na resistoru nebylo raději více než polovina napájecího napětí.

Dál se potřebuješ zbavit DC složky, kterou generuje okolní osvětlení, proto použij derivační článek. No a co se týče detekce pouze obdélníku a potlačení rušení způsobené např. žárovkou (100Hz), tak na to je ideální synchronní detektor. Kmitočet a fázi spínání musíš mít stejnou jako mají ty vysílané optické pulzy.

Třeba takhle...
Přílohy
schema.jpg
(192.75 KiB) Staženo 129 x
Uživatelský avatar
procesor
Příspěvky: 5286
Registrován: 02 říj 2009, 00:00
Bydliště: PO

#3 Příspěvek od procesor »

Referencia sleduje osvetlenie a strednú hodnotu prijímaného signálu.
Tau obvodu je 100x väčšie ako na vyhodnocovaní signálu.
V emitore FT chce odpor ako sa píše vyššie.
Hysteréziu komparátora treba tiež odskúšať -doladiť.
Přílohy
fotoprijimac.jpg
(72.11 KiB) Staženo 86 x
Naposledy upravil(a) procesor dne 14 dub 2013, 20:57, celkem upraveno 1 x.
Uživatelský avatar
Ruprecht
Příspěvky: 1494
Registrován: 28 zář 2005, 00:00
Bydliště: ZČ + JM

#4 Příspěvek od Ruprecht »

...a co "úzký" bandpass filtr 1kHz?
Uživatelský avatar
procesor
Příspěvky: 5286
Registrován: 02 říj 2009, 00:00
Bydliště: PO

#5 Příspěvek od procesor »

Skúsil by som modulovať signál 1kHz s 38kHz a demodulovať lacným spoľahlivým prijímačom pre diaľkové ovládače.
Uživatelský avatar
Atlan
Příspěvky: 4514
Registrován: 10 kvě 2004, 00:00
Bydliště: Košice

#6 Příspěvek od Atlan »

Alebo a290 ked to zasynchronizuje rozsvieti sa ledka :)
Uživatelský avatar
Markuus
Příspěvky: 11
Registrován: 14 dub 2013, 00:00

#7 Příspěvek od Markuus »

2 popest: derivační článek mě taky napadl a zkoušel jsem jej, nicméně se chová stejně jako HPF - úplně zlikviduje stejnosměrný signál, nezájem, že je na něm nějaký obdélník. Nevím, jestli jsem dělal něco blbě, zkoušel jsem to s různýma součástkama, ale výsledek byl vždy stejný. Kdyby mi to fungovalo, tak bych snad byl schopen to zapojení dát dokupy sám :)

2 procesor: kámo, ty máš snad v hlavě procesor :D zkusil sem, pár součástek upravil a docela funguje. Jen mám problém s časovou konstantou zřejmě, bo když na FT posvítím, tak to dělá, co chci (dioda zhasne), jen 2 sekundy a pak se to vrací do původního stavu a LEDka se opět rozsvítí... nebude někde problém v tom, že se kondík nabije jen při změně (začnu svítit) a pak se vybíjí?
Uživatelský avatar
procesor
Příspěvky: 5286
Registrován: 02 říj 2009, 00:00
Bydliště: PO

#8 Příspěvek od procesor »

To som prestrelil s časovými konštantami (mal som utkvelú predstavu, že sa jedná o 1Hz).
nahraď odpory 1M za M1, R2 10k za 1k, kondenzátory 10µF za 0,1µF(stačí ja 47nF) najmä ten čo ide ku komparátoru. Ten pri sledovači by mohol ostať 1...10µF. To závisí od rýchlosti zmien osvetlenia.

Na emitore FT nech je pri slabom svetle cca 0,5..1V(meraj multimetrom). pri maximálnom by nemalo prekročit 3...3,5V.

(V datasheet-e LMV324M je nakreslená pásmová priepusť pre 1kHz s Q=50)

To jednoduché zapojenie som popísal, a naznačil ako upravovať časové konštanty.

Veľkosť R1 treba odskúšať-nastaviť najmä na tých 3,5V pri plnom osvetlení denným svetlom.
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#9 Příspěvek od WLAB »

Podle mne je jedno z nejlepsich reseni zapojit FT rovnou do OZ, ktery bude realizovat prevodnik napeti-proud.
Ma to nekolik vyhod: FT pracuje se stalym Uce; pracuje do diferencialne nuloveho zatezovaciho odporu, takze v pripade rychleho OZ je to cele mnohem rychlejsi; nedostane se nikdy sam do saturace vlivem intenzivniho osvitu.
Obdobne to plati i pro fotodiodu.

Aby se OZ nedostaval sam do saturace vlivem silneho osvitu FT okolnim svetlem, je treba zavest frekvencne zavislou ZV, ktera bude silna pro DC a definovane slabsi v oblasti pracovnich kmitoctu.

A pro uzkopasmove reseni je nejlepsi napajet signalem z FT nebo FD paralelni rezonancni obvod naladeny na prijimanou frekvenci. DC to lehce odfiltruje samo a pri vyssich kmitoctech je to celkem elegantni cesta jak se zbavit vlivu prazitni kapacity FT nebo FD, ktere nebyvaji male.
de omnibus dubitandum est
popest
Příspěvky: 116
Registrován: 13 bře 2009, 00:00

#10 Příspěvek od popest »

[quote="Markuus"]2 popest: derivační článek mě taky napadl a zkoušel jsem jej, nicméně se chová stejně jako HPF - úplně zlikviduje stejnosměrný signál, nezájem, že je na něm nějaký obdélník. Nevím, jestli jsem dělal něco blbě, zkoušel jsem to s různýma součástkama, ale výsledek byl vždy stejný. Kdyby mi to fungovalo, tak bych snad byl schopen to zapojení dát dokupy sám :)

Pak jsi měl příliš vysoký mezní kmitočet toho derivačního článku. Poměr resistorů R7 a R8 určuje zesílení a resistor R7 a kondenzátor C2 frekvencni char. Dej mezni kmitocet treba na 160Hz a uvidíš sám že to funguje. Tj např. Pokud bude R7 10k, pak dej C2=100n
Uživatelský avatar
Ruprecht
Příspěvky: 1494
Registrován: 28 zář 2005, 00:00
Bydliště: ZČ + JM

#11 Příspěvek od Ruprecht »

WLAB píše:Podle mne je jedno z nejlepsich reseni zapojit FT rovnou do OZ, ktery bude realizovat prevodnik napeti-proud.
Ma to nekolik vyhod: FT pracuje se stalym Uce; pracuje do diferencialne nuloveho zatezovaciho odporu, takze v pripade rychleho OZ je to cele mnohem rychlejsi; nedostane se nikdy sam do saturace vlivem intenzivniho osvitu.
Obdobne to plati i pro fotodiodu.

Aby se OZ nedostaval sam do saturace vlivem silneho osvitu FT okolnim svetlem, je treba zavest frekvencne zavislou ZV, ktera bude silna pro DC a definovane slabsi v oblasti pracovnich kmitoctu.

A pro uzkopasmove reseni je nejlepsi napajet signalem z FT nebo FD paralelni rezonancni obvod naladeny na prijimanou frekvenci. DC to lehce odfiltruje samo a pri vyssich kmitoctech je to celkem elegantni cesta jak se zbavit vlivu prazitni kapacity FT nebo FD, ktere nebyvaji male.


Nějak to nepobírám, je možný náčrtek, neřkuli schémátko? Dík :)
Uživatelský avatar
WLAB
Příspěvky: 867
Registrován: 13 zář 2005, 00:00
Bydliště: Praha

#12 Příspěvek od WLAB »

Oprava: v textu ma byt prevodnik PROUD -> NAPETI :)
de omnibus dubitandum est
Uživatelský avatar
Ruprecht
Příspěvky: 1494
Registrován: 28 zář 2005, 00:00
Bydliště: ZČ + JM

#13 Příspěvek od Ruprecht »

Šémátko by stejně pomohlo... :)
Uživatelský avatar
procesor
Příspěvky: 5286
Registrován: 02 říj 2009, 00:00
Bydliště: PO

#14 Příspěvek od procesor »

Niečo s serivaciou.
Přílohy
IRBeacon_calculations.zip
(210.01 KiB) Staženo 91 x
Uživatelský avatar
Markuus
Příspěvky: 11
Registrován: 14 dub 2013, 00:00

#15 Příspěvek od Markuus »

2 WLAB: Tuším, jak to myslíš, ale nejsem schopný dát to zapojení dohromady. Jak řekl Ruprecht - schéma by pomohlo.

2 procesor: Díky. Většinu tych počtů jsem zvládnul udělat, časové konstanty jsem si upravil. Mám ale ještě jeden problémek - zapojení krásně funguje, když svítím svazkem laseru přímo na fototranzistor. Blbý je, že to potřebuju ke skenování, takže ten svazek rozptyluju pomocí lesklého válečku do úhlu cca 60°. V tom případě je na fototranzistoru amplituda toho obdélníku strašně malá a už to nefunguje, jak má.
Nejsem si jistý, jestli se to dá opravit jen změnou nějakých součástek - zkusil jsem zvýšit odpor ve zpětné vazbě, ale nepomohlo. Možná zkusit další zesilovač za to? To už by na můj vkus bylo moc operáků pro 1 kanál.
Fakt, tyjo, kdyby šlo o optický přenos 1 na 1, tak nemám žádnej problém, ale takhle... (doufám, že teďka nebudeš naštvanej, že sem to neřek hned na začátku, v první chvíli mi to nedošlo :D )
Odpovědět

Zpět na „Řešení problémů s různými konstrukcemi“