Перейти к содержанию
    

Улучшение схемы сброса пикового детектора

Всем добрый день!

 

Столкнулся со следующей проблемой:

Необходимо сделать пиковый детектор, способный детектировать короткие прямоугольные импульсы (порядка десятков нс), следующие с маленькой частотой ( порядка единиц мс). Кроме того, необходимо реализовать схему сброса.

Как раз с последней и возникла проблема.

 

Примерная схема детектора приведена ниже:

 

sxema.jpg

 

При открытии ключа сброса, напряжение на накопительном конденсаторе ( внезапно :)) начинает падать. Как только уровень напряжения на конденсаторе становится равен ( или ниже) уровня входного напряжения, начинает расти напряжение на выходе ОУ. То есть, после закрытия ключа сброса мы снова имеем заряженный конденсатор. Наглядно это можно посмотреть на следующем рисунке:

 

graph.jpg

 

 

Красный график - входной сигнал, синий - сигнал сброса, желтый - напряжение на конденсаторе, зеленый - напряжение на выходе ОУ.

 

Схему с общей ОС так же пробовал, там эта проблема тоже присутствует.

 

Кто-нибудь встречался с подобной проблемой? Как ее можно решить?

 

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всем добрый день!

 

Столкнулся со следующей проблемой:

https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&am...Wwg&cad=rjt

 

таблица 2, параметр Input Bias Current, ток входа ОУ. Этот ток заряжает конденсатор после закрытия ключа сброса.

Замените этот ОУ на какой-нибудь с полевыми транзисторами на входе и нужным быстродействием(не путать с граничной частотой)

Изменено пользователем Tanya
Избыточное цитирование. Т.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Видно же, что ОУ перегружен, надо уменьшить ёмкость на порядок. Ну и на время сброса отключать выход ещё одним ключом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для наносекундных импульсов вместо ОУ U2 надо поставить биполярный транзистор Дарлингтона (например BCV27). По схеме эмиттерного повторителя. ОУ плохо работает с импульсными сигналами.

Не указано внутреннее сопротивление источника импульсов.

Изменено пользователем =L.A.=

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ну, я точно также в данный момент по-дилетантски делаю. время тоже единицы мс, поэтому с запирающим драйвером особо не парюсь. поставил только ускоряющий конденсатор и отпирающее смещение. если управление цифровое, то вообще нечего делать - сбрасываете примерно перед приходом импульса. у меня аналоговое управление, поэтому пришлось городить управляющий огород.

кроме того, есть смысл поставить в цепь заряда маленький резистор в качестве RC фильтра, а в цепь сброса(у стока) большой резистор, чтобы за время одного сброса не сбрасывалось больше четверти, допустим. В простом приближении, эти же резисторы должны стабилизировать U2...правда я плохо предст. как они будут сочетаться с диодом и его последовательной емкостью. В итоге на выходе можно будет измерять среднее хоть стрелочным прибором.

схема в таком виде будет сильно утекать, но на миллисекундной длительности сгодится. Все очень сильно зависит от модели диода (шоттки). если нужны секунды удержания, или пикосекундные импульсы, то вместо диода запирать лучше биполярниками, это даст более стабильный результат. если на выходе не вход быстродействующей комоп схемы, то любой совет выше.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всем спасибо за ответы!

 

Поколдовал немного со схемой, заменил оба ОУ на достаточно шустрые операционники на полевых транзисторах. Это позволило на порядок снизить емкость, повысив при этом время удержания заряда.

Получилось что-то в этом роде:

 

 

sxema.jpg

 

Однако, в динамике появились нежелательные осциляции, см картинку:

 

 

graph.jpg

 

На рисунке: красный - входной сигнал, синий - сигнал сброса, желтый - напряжение на конденсаторе С2, фиолетовый - сигнал на выходе пикового детектора, после повторителя.

Есть ли какие-нибудь советы по стабилизации работы схемы?

 

 

таблица 2, параметр Input Bias Current, ток входа ОУ. Этот ток заряжает конденсатор после закрытия ключа сброса.

Замените этот ОУ на какой-нибудь с полевыми транзисторами на входе и нужным быстродействием(не путать с граничной частотой)

 

Самое интересное, что нет. На данный момент в схеме используются ОУ с входными токами ~1 пА, однако во время сброса все равно растет напряжение на выходе ОУ U2, из-за которого конденсатор заряжается сразу после сброса. Особенно хорошо это видно, если убрать резистор R2 из цепи сброса:

 

cxema3.jpg

 

На рисунке: красный - входной сигнал, синий - сигнал сброса, желтый - напряжение на конденсаторе С2, зеленый - наряжение на выходе ОУ U2.

Видно, что как только напряжение на конденсаторе падает ниже уровня входного сигнала, появляется напряжение на выходе U2.

Подозреваю, что это как то связано с обратной связью.

Чем это может быть вызвано и как избежать этого при сбросе напряжения на детекторе?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для решения задачи требуется выбор ОУ по параметру "выход из насыщения", а он производителями в 99,(9)% случаев не указывается, потому что никакой, по причине законов природы — можно так во вступительном к лабораторке слове и расписать.

 

А ежели реально надо, то задача элементарно решается калибруемым пассивным детектором, т.е. программно-аппаратным комплексом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...