[arexol 0]

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.

 

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 ?

 

[Plain 168]

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.

[HardEgor 62]

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.

[arexol 0]

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 ?

 

 

[Орлёнок 0]

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...

Изменено 13 января, 2020 пользователем Орлёнок

[MrGalaxy 9]

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.

[HardEgor 62]

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....

[MrGalaxy 9]

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?

[Орлёнок 0]

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

 

[HardEgor 62]

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.

[MrGalaxy 9]

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.

[arexol 0]

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