Jump to content

    

Разница между идеальной схемой и реальной.

Добрый день

Имею задачу усилить очень слабый сигнал на уровне гдето 2.5 Вольта, причем только переменную составляющую.

Источник сигнала это фотодиод на который светят постоянным светом , но с небольшими мерцаниями.

image.thumb.png.921675bb1c7cce6281e2caf86f37ffee.png

 

Для того чтобы отфильтровать постоянную составляющую использую фильтр на конденсаторе С1 и резиторе R9.

Потенциометром R4 меняю уровень усиления.

 

В идеальной схеме фильр работает как надо - и постоянная составляющая равна нулю.

Но вот в реальной схеме на плате наблюдаеться небольшое смещение в положительную сторону относительно нуля в цепи Vfilter , что приводит к зашкаливанию на усилителе. Как следствие, поймать полезный сигнал регулируя усиление крайне трудно.

Так же отмечено что если дуть горячим воздухом на конденсатор C1  то сигнал начинает плыть, это сразу приводит в зашкаливанию и опять надо регулировать усиление. 

 

подскажите каким образом можно работу реальной схемы приблизить к идеальной - иными словами убрать это странное смещение в цепи Vfilter ?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Фотодиод — это источник тока, который усиливают схемой "преобразователь ток-напряжение", которая делается на обычном ОУ, ещё и безо всяких двуполярных питаний, и той же схемой попутно убирают и постоянное смещение, аналоговой или цифровой ОС, именно так сделан приёмник ДУ в любом дистанционно управляемом ящике.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, arexol сказал:

Так же отмечено что если дуть горячим воздухом на конденсатор C1  то сигнал начинает плыть, это сразу приводит в зашкаливанию и опять надо регулировать усиление.

Поляризация конденсатора. А он скорее всего керамический, поэтому очень сильная поляризация.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/12/2020 at 2:49 PM, HardEgor said:

Поляризация конденсатора. А он скорее всего керамический, поэтому очень сильная поляризация.

 

Вы правы конденсатор керамический 10 uF 0805 20%

сейчас заказываем более точные конденсаторы 5% и 1%  - но вот нет уверенности что поможет

А что нужно чтобы небыло сильной поляризации ?

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, arexol сказал:

сейчас заказываем более точные конденсаторы 5% и 1%  - но вот нет уверенности что поможет 

А что нужно чтобы небыло сильной поляризации ? 

Почитать что такое поляризация диэлектрика. И выбрать такой конденсатор, которому в соответствии с прочитанным это не свойственно.

Но если вы будете делать правильную схему, как предложено выше, то поляризация не будет мешать

 

 

Забавно, но в этом же разделе форума, на первой же странице есть тема, где подробнейшим образом разобрано как грамотно реализовать вашу задачу...

Edited by Орлёнок

Share this post


Link to post
Share on other sites

При чём здесь вообще поляризация диэлектрика, зачем в такие дебри забираться.

По симптомам похоже на утечку конденсатора, которая у керамики, вообще говоря,  должна быть очень малой. Керамика применена правильно, только размер 0805 при такой большой ёмкости вызывает сомнения.

Через конденсатор проходит часть постоянки, которая усиливается. Надо нормальный кондёр применить, а применён, скорее всего, блокировочный, для которого утечки не важны.

И добавлю: можно резистор на порядок увеличить (поставить не 1, а 10 к), а ёмкость во столько же уменьшить, тогда её влияние (в части утечек) будет заметно меньше.

ЗЫ.

Чтоб отделить мух от котлет, отсоедините источник сигнала, чтоб входной конденсатор висел в виздухе и проверьте постоянку на выходе. Если она остаётся большой, то виноват не кондёр, а смещение нуля операционника. Если она близка к нулю при любом усилении, то виноват таки кондёр.

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 минут назад, MrGalaxy сказал:

При чём здесь вообще поляризация диэлектрика, зачем в такие дебри забираться.

Пьезокерамика, сэр! При нагреве, однако вольты вырабатывает. Хорошо, объем маленький и вольты небольшие....

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, HardEgor сказал:

Пьезокерамика, сэр! При нагреве, однако вольты вырабатывает. Хорошо, объем маленький и вольты небольшие....

Коэффициент усиления, согласно https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8429.pdf, выставлен примерно 120, на выходе постоянная составляющая, согласно осциллограмме, около 3 В, т.е. приведённая ко входу 25 мВ. Будете наставивать на своей точке зрения?

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 минут назад, MrGalaxy сказал:

приведённая ко входу 25 мВ

Что на порядки больше, чем указанное по даташиту смещение ноля ОУ.

 

Например здесь показано, что будет если погреть керамические конденсаторы:

http://tqfp.org/forum/viewtopic.php?f=17&t=911

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 минут назад, MrGalaxy сказал:

Коэффициент усиления, согласно https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD8429.pdf, выставлен примерно 120, на выходе постоянная составляющая, согласно осциллограмме, около 3 В, т.е. приведённая ко входу 25 мВ. Будете наставивать на своей точке зрения?

Вы как-то уточните на чём настаивать?

ТС нагрел конденсатор и появилось сильное смещение, 10 мкф в 0805 имеют очень большой эпсилон, а это очень сильный пьезоэффект и высокую чувствительность к воздействия. Я сомневаюсь что ток утечки конденсатора будет слишком большой, там сопротивление в десятках гигаом, больше будет по плате протекать.

4 минуты назад, Орлёнок сказал:

Например здесь показано, что будет если погреть керамические конденсаторы:

http://tqfp.org/forum/viewtopic.php?f=17&t=911

Да там какой-то детский лепет, у нас тут товарищ паяет друг с другом пьезоэлементы (по объему раз 100 больше конденсатора 0805) - на обкладках потенциал в несколько сотен вольт возникает, просто в процессе нагрева от комнатной до 200 градусов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 минуты назад, HardEgor сказал:

ТС нагрел конденсатор и появилось сильное смещение, 10 мкф в 0805 имеют очень большой эпсилон, а это очень сильный пьезоэффект и высокую чувствительность к воздействия. Я сомневаюсь что ток утечки конденсатора будет слишком большой, там сопротивление в десятках гигаом, больше будет по плате протекать.

ТС сначала ничего не нагревал и у него уже зашкаливало. 

Как Вы это объясните?

Неизвестно какой монтаж платы, что за флюс, как он отмыт и т.д. Я согласен, что у керамики таких токов утечки не бывает, об этом и написал, но не исключаю брак, с таким сталкивался.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 hours ago, MrGalaxy said:

При чём здесь вообще поляризация диэлектрика, зачем в такие дебри забираться.

По симптомам похоже на утечку конденсатора, которая у керамики, вообще говоря,  должна быть очень малой. Керамика применена правильно, только размер 0805 при такой большой ёмкости вызывает сомнения.

Через конденсатор проходит часть постоянки, которая усиливается. Надо нормальный кондёр применить, а применён, скорее всего, блокировочный, для которого утечки не важны.

И добавлю: можно резистор на порядок увеличить (поставить не 1, а 10 к), а ёмкость во столько же уменьшить, тогда её влияние (в части утечек) будет заметно меньше.

ЗЫ.

Чтоб отделить мух от котлет, отсоедините источник сигнала, чтоб входной конденсатор висел в виздухе и проверьте постоянку на выходе. Если она остаётся большой, то виноват не кондёр, а смещение нуля операционника. Если она близка к нулю при любом усилении, то виноват таки кондёр.

Спасибо за совет, попробуем и  обязательно отпишу что получилось 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this