Odporom sa nenastavuje zosilnenie. To je komparátor a odpory okolo nastavujú hysteréziu. Tá má vplyv na (ne)funkciu pri malých signáloch. Zlepšiť by sa to dalo použitím nie operáku, ale presného komparátora.
Bez slušného signálu z FT nad úrovňou šumu nepomôže jednoduché zosilnenie.
Vylepšiť signál by som videl v použití optiky pred FT.
Filtrování obdélníkového signálu ve stejnosměrném signálu
Moderátor: Moderátoři
Aha, jasně, moje chyba, člověk se pořád učí.
Noo a když teda nepomůže jednoduché zesílení, tak tě napadá nějaký návrh na složitější zapojení? Možná něco s přístrojovým zesilovačem? Takové hračky se používají na zesilování biologických signálů, které mají malé amplitudy a jsou hodně zašuměné.
Hrozně rád bych použil nějakou optiku, nebo třeba silnější laser, ten by mě potěšil snad ještě víc, ale v téhle oblasti bohužel nemůžu příliš uhnout a musím použít, co mám k dispozici. (laserový modul F-LASER 635 5 mW a fototranzistory L-93DP3BT)
Noo a když teda nepomůže jednoduché zesílení, tak tě napadá nějaký návrh na složitější zapojení? Možná něco s přístrojovým zesilovačem? Takové hračky se používají na zesilování biologických signálů, které mají malé amplitudy a jsou hodně zašuměné.
Hrozně rád bych použil nějakou optiku, nebo třeba silnější laser, ten by mě potěšil snad ještě víc, ale v téhle oblasti bohužel nemůžu příliš uhnout a musím použít, co mám k dispozici. (laserový modul F-LASER 635 5 mW a fototranzistory L-93DP3BT)
A jak je ta amplituda malá? Jseš schopen mít k dipozici v tom detektoru i signál co budí ten laser? Pokud ano, pak použij to zapojení co jsem ti dával.
Mám-li malý zašumělý signál, použiji Lock-in zesilovač, resp. měl by stačit ten "lock-in" co jsem tam měl já. (Správně to je synchronní detektor spínačového typu, skutečný lock-in používá sin a né obdélník)
Mám-li malý zašumělý signál, použiji Lock-in zesilovač, resp. měl by stačit ten "lock-in" co jsem tam měl já. (Správně to je synchronní detektor spínačového typu, skutečný lock-in používá sin a né obdélník)
Těžko říct, jak moc malá ta amplituda je. Podle těch měření, které jsem provedl na osciloskopu (ani jednou jsem tam ten signál neviděl), bych řekl, že bude menší, než 10 mV. Objektivně změřené to nemám.
Signál budící laser mít k dispozici schopen jsem, nicméně si nejsem úplně jistý, zda se tím nějakým způsobem neovlivní. Například že by při zatížení klesla jeho amplituda. Jedná se o obdélník 1 kHz, amplituda 300 - 600 mV (po převodu U/I 30 - 60 mA).
Signál budící laser mít k dispozici schopen jsem, nicméně si nejsem úplně jistý, zda se tím nějakým způsobem neovlivní. Například že by při zatížení klesla jeho amplituda. Jedná se o obdélník 1 kHz, amplituda 300 - 600 mV (po převodu U/I 30 - 60 mA).
.Chápu, jak to myslíš. Pokouším se to zapojení dát nějak dokupy. Nepředpokládám, žes myslel, že bych měl použít přímo přístroj lock-in amplifier, že ne?? (http://www.trinstruments.cz/lock-in-zesilovace)
Nechápu ale tu tvou poznámku "tran Q5" - a ani všeználek strejda google mi nebyl schopen fundovaně poradit...
Nechápu ale tu tvou poznámku "tran Q5" - a ani všeználek strejda google mi nebyl schopen fundovaně poradit...
Aha, sem blbej, už mi to docvaklo, tranzistor v mozku sepl 
Nad tím zapojením z tvé první odpovědi už jsem přemýšlel delší dobu a chápu, jak jsi to myslel. Jen mi není jasné, jestli a proč by to mělo fungovat i s obdélníkem pod úrovní šumu? Ten OPAMP U4 je v nějakém zapojení, které neznám, a které i z minimální změny učiní na výstupu maximum (zasaturuje nebo něco)? Připadá mi to totiž jako obyčejný rozdílový zesilovač se zesílením 1, nebo se pletu?
Nad tím zapojením z tvé první odpovědi už jsem přemýšlel delší dobu a chápu, jak jsi to myslel. Jen mi není jasné, jestli a proč by to mělo fungovat i s obdélníkem pod úrovní šumu? Ten OPAMP U4 je v nějakém zapojení, které neznám, a které i z minimální změny učiní na výstupu maximum (zasaturuje nebo něco)? Připadá mi to totiž jako obyčejný rozdílový zesilovač se zesílením 1, nebo se pletu?
Pleteš. To je právě ten synchronní detektor. Když tran. sepne, je přenos -1, když rozepne je přenos +1.
Doporučuji si přečíst 1. dva odkazy, které google dá
http://measure.feld.cvut.cz/system/file ... etekce.pdf
http://measure.feld.cvut.cz/cs/system/f ... /7-FAQ.pdf
Tento spínačový je úplně nejjednoduší, ale bohužel je citlivý i na vstupní signály o násobcích spínacího ref. kmitočtu, ale myslím, že to určutě nebude problém.
A vůbec, nainstaluj si LTSpice, zapoja tam ten sychrnonni detektor a uvidis sam co to dela kdyz je kmitocet spinani jiny nez kmitocet vstupniho signalu nebo kdyz je jina faze.
Doporučuji si přečíst 1. dva odkazy, které google dá
http://measure.feld.cvut.cz/system/file ... etekce.pdf
http://measure.feld.cvut.cz/cs/system/f ... /7-FAQ.pdf
Tento spínačový je úplně nejjednoduší, ale bohužel je citlivý i na vstupní signály o násobcích spínacího ref. kmitočtu, ale myslím, že to určutě nebude problém.
A vůbec, nainstaluj si LTSpice, zapoja tam ten sychrnonni detektor a uvidis sam co to dela kdyz je kmitocet spinani jiny nez kmitocet vstupniho signalu nebo kdyz je jina faze.
Tak jsem byl v posledních dnech zase měřit a tak dále a jsem nabitý vědomostma ... kecám.
2 popest: Zkoušel jsem ze zajímavosti zapojení toho synchronního detektoru a fungovalo to zvláštně. Řekl bych, že jsem asi měl problém s fází, tu jsem nijak neupravoval a vono přeci jen, než ten signál doběhne z laseru přes fototranzistor k tomu synchronnímu detektoru, tak to nějaký zlomek sekundy trvá, což je asi markantní při frekvenci 1 kHz - perioda 1 ms. Nevím. Až bude čas, tak si to ještě odsimuluju v nějakém programu a přijdu na to...
Dozvěděl jsem se ale závažnou věc - z důvodu úspor musím na zpracování toho signálu v jednom kanálu použít pouze 1 operák s nesymetrickým napájením (buď 0-5 V nebo 0-12 V). Zajímavé, že tranzistor navíc nevadí, i když je to řešení v součtu pro všechny kanály dražší... No nic. Tak jsem se vrátil zase na začátek a zkusil zapojení (viz obrázek níže) - pasivní LPF, aktivní HPF, kondík s odporem s malou časovou konstantou pro rychlé překlápění a klopný obvod pro převod do 3,3 V logiky. Teoreticky by to mělo být správně, poradil jsem se o tom se dvěma (teď už můžu napsat takto: ) "odborníky". A výsledek? 3 odpálené operáky. (LM358, TLC082, TLC272) Ne, nebylo to odpálení typu "třikrát jsem to zapojil a třikrát to shořelo". Pokaždé tam byly nějaké modifikace, ale chyba bude asi jinde, fakt netuším. Možná ve zdroji? Třeba se najde někdo, kdo se na to kritickým okem mrkne a hned bude vědět, odkud vítr vane...
Případně budu rád za každou další radu ohledně nových "požadavků" na zapojení. Zatím nejsem s tranzistory příliš kamarád, ale asi bych jim měl přijít na chuť..?
... kecám.
2 popest: Zkoušel jsem ze zajímavosti zapojení toho synchronního detektoru a fungovalo to zvláštně. Řekl bych, že jsem asi měl problém s fází, tu jsem nijak neupravoval a vono přeci jen, než ten signál doběhne z laseru přes fototranzistor k tomu synchronnímu detektoru, tak to nějaký zlomek sekundy trvá, což je asi markantní při frekvenci 1 kHz - perioda 1 ms. Nevím. Až bude čas, tak si to ještě odsimuluju v nějakém programu a přijdu na to...
Dozvěděl jsem se ale závažnou věc - z důvodu úspor musím na zpracování toho signálu v jednom kanálu použít pouze 1 operák s nesymetrickým napájením (buď 0-5 V nebo 0-12 V). Zajímavé, že tranzistor navíc nevadí, i když je to řešení v součtu pro všechny kanály dražší... No nic. Tak jsem se vrátil zase na začátek a zkusil zapojení (viz obrázek níže) - pasivní LPF, aktivní HPF, kondík s odporem s malou časovou konstantou pro rychlé překlápění a klopný obvod pro převod do 3,3 V logiky. Teoreticky by to mělo být správně, poradil jsem se o tom se dvěma (teď už můžu napsat takto: ) "odborníky". A výsledek? 3 odpálené operáky. (LM358, TLC082, TLC272) Ne, nebylo to odpálení typu "třikrát jsem to zapojil a třikrát to shořelo". Pokaždé tam byly nějaké modifikace, ale chyba bude asi jinde, fakt netuším. Možná ve zdroji? Třeba se najde někdo, kdo se na to kritickým okem mrkne a hned bude vědět, odkud vítr vane...
Případně budu rád za každou další radu ohledně nových "požadavků" na zapojení. Zatím nejsem s tranzistory příliš kamarád, ale asi bych jim měl přijít na chuť..?
- Přílohy
-
odpalovac_operaku.png- (22.93 KiB) Staženo 66 x
Vůbec mi není jasný k čemu tam máš ten filtr DP R2-C1. To má filtrovat případné rušení nad 1kHz?
Jak je ten fototranzistor rychlý? zkuse se podívat na napětí na nezatíženém res. R1. Ten fototranzistor bude pravdepodobne dost pomaly a na vic R1 je docela velka, takze to co tam uvidis, bude rozplizly obdelnik a pri 1kHz mozna dokonce i s dost malou amplitudou. Ten 1kHz musis pouzit? Ja osobne bych volil neco mensiho.
Jinak ale upozornuji predem, ze pokud zvolis mensi kmitocet, tzn. budes muset snizit mezni kmitocet toho HP filtru, tak ti muze zacit vadit trba blikani zarovky na 100Hz.
Jo a jinak, ten C2 tvori kapacitni zatez toho operaku, takze to by mohlo mozna predstavovat problem a taky obecne derivacni zesilovac neni prilis stabilni, tak jestli se ti to nerozkmitava, ale to by snad tem OZ vadit nemelo.
Jak je ten fototranzistor rychlý? zkuse se podívat na napětí na nezatíženém res. R1. Ten fototranzistor bude pravdepodobne dost pomaly a na vic R1 je docela velka, takze to co tam uvidis, bude rozplizly obdelnik a pri 1kHz mozna dokonce i s dost malou amplitudou. Ten 1kHz musis pouzit? Ja osobne bych volil neco mensiho.
Jinak ale upozornuji predem, ze pokud zvolis mensi kmitocet, tzn. budes muset snizit mezni kmitocet toho HP filtru, tak ti muze zacit vadit trba blikani zarovky na 100Hz.
Jo a jinak, ten C2 tvori kapacitni zatez toho operaku, takze to by mohlo mozna predstavovat problem a taky obecne derivacni zesilovac neni prilis stabilni, tak jestli se ti to nerozkmitava, ale to by snad tem OZ vadit nemelo.
LPF R2-C1 je tam z důvodu filtrace vysokofrekvenčního rušení, i když mám pocit, že v tom dělá bordel. Když ho nezařadím, tak přes aktivní HPF prochází frekvence v řádu stovek kHz (nejspíše ze zdroje, i když nechápu, jak se tam dostaly) a úplně to zlikviduje původní funkci. Myslím, že úplně nejideálnější by bylo z toho operáku udělat BPF na 1kHz s dostatečně velkým zesílením (napočítal jsem to na cca 1k a 200n sériově v přímém směru, 3M3 a 42p paralelně ve zpětné vazbě). Na vyzkoušení bych ale musel dokoupit součástky a výsledek nejistý
Blbý je, že když ten obdélník proženu tím zapojením LPF, HPF, tak na výstupu to vypadá jen jako peaky na začátku periody (takové hodně rychlé nabití a vybití kondíku a pak dlouho nic). Možná je to blbost, zas tak velký teoretik nejsem, abych dokázal vymyslet, co se s tím signálem vlastně bude dít
Co se týká vstupu a toho 1kHz, tak fototranzistor příliš rychlý není, ale ten 1kHz ještě docela zvládá. Osobně bych z důvodu rychlosti raději použil ještě vyšší frekvenci. Takže bych měl sehnat rychlejší fototranzistor? Je pravda, že ten obdélník, který na R1 měřím, je trochu "rozplizlý" a amplituda taky není zrovna největší...
Frekvence 1kHz mi připadá jako dobrý kompromis mezi rychlostí fototranzistoru a "vzdáleností" od frekvence blikání žárovky - 1 řád je už dostatečný rozdíl.
Blbý je, že když ten obdélník proženu tím zapojením LPF, HPF, tak na výstupu to vypadá jen jako peaky na začátku periody (takové hodně rychlé nabití a vybití kondíku a pak dlouho nic). Možná je to blbost, zas tak velký teoretik nejsem, abych dokázal vymyslet, co se s tím signálem vlastně bude dít
Co se týká vstupu a toho 1kHz, tak fototranzistor příliš rychlý není, ale ten 1kHz ještě docela zvládá. Osobně bych z důvodu rychlosti raději použil ještě vyšší frekvenci. Takže bych měl sehnat rychlejší fototranzistor? Je pravda, že ten obdélník, který na R1 měřím, je trochu "rozplizlý" a amplituda taky není zrovna největší...
Frekvence 1kHz mi připadá jako dobrý kompromis mezi rychlostí fototranzistoru a "vzdáleností" od frekvence blikání žárovky - 1 řád je už dostatečný rozdíl.
Rychlejší Optotran. těžko asi seženeš. Pokud potřebuješ detekovat rychlý vecí, použij fotodioudu. Ta je mnohem rychlejší jak tranzistor.
Jo, pásmová propust by mohla být dobrým řešením. Jinak ty špičky ti dělá ten derivátor. Máš malou časovou konstanrtu. Dej R3 treba 100k a uvidis sam.
Jo a ještě jedna věc. Jestli to máš napájený jen jako single supply, tak by asi bylo lepší posunout úroveň nuly. Protože na výstupu toho der. zes. bude v tomto zapojení výstupu +/- kolem 0V(Resp. ofsetu OZ). Musíš tu úroveň zvednou připojením nějakého napětí na + vstup OZ.
Kdyby jsi si to odsimuloval, tak ale na tohle všechno přijdeš sám....
Jo, pásmová propust by mohla být dobrým řešením. Jinak ty špičky ti dělá ten derivátor. Máš malou časovou konstanrtu. Dej R3 treba 100k a uvidis sam.
Jo a ještě jedna věc. Jestli to máš napájený jen jako single supply, tak by asi bylo lepší posunout úroveň nuly. Protože na výstupu toho der. zes. bude v tomto zapojení výstupu +/- kolem 0V(Resp. ofsetu OZ). Musíš tu úroveň zvednou připojením nějakého napětí na + vstup OZ.
Kdyby jsi si to odsimuloval, tak ale na tohle všechno přijdeš sám....