Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prostownik wartosci szczytowej

ginar 27 Maj 2008 12:49 9518 17
  • #1 27 Maj 2008 12:49
    ginar
    Poziom 21  

    Witam
    Potrzebuje mierzyć amplitude sinusoidy w zakresie 0.1 do 10V, czestotliwosc 20Hz - 24kHz (do dyspozycji mam przetwornik adc w uk atmega 16 (rozdzielczosc pomiaru to 17,5mV)).

    Odpada zwykły detektor wartosci szczytowej na samej diodzie i kondensatorze (bo spadek na diodzie 0.7 V ).
    Znalezłem taki schemat:
    Prostownik wartosci szczytowej
    napięcie referencyjne przetwornika ADC to 5V dlatego napięcie mierzone dziele przez 2, tranzystor rozładowuje C po wykonaniu pomiaru. Niestety po wykonaniu symulacji dla mierzonej amplitudy 0.1 wygląda:
    Prostownik wartosci szczytowej

    pojawiają sie rozbieżności. Ktoś mógłby podsunąć jakis pomysł na rozwiązanie tego problemu lub jakis inny schemat?

    0 17
  • #2 27 Maj 2008 13:38
    Quarz
    Poziom 43  

    ginar napisał:
    Witam
    Potrzebuje mierzyć amplitude sinusoidy w zakresie 0.1 do 10V, czestotliwosc 20Hz - 24kHz (do dyspozycji mam przetwornik adc w uk atmega 16 (rozdzielczosc pomiaru to 17,5mV)).

    Odpada zwykły detektor wartosci szczytowej na samej diodzie i kondensatorze (bo spadek na diodzie 0.7 V ).
    Znalezłem taki schemat:
    Prostownik wartosci szczytowej
    napięcie referencyjne przetwornika ADC to 5V dlatego napięcie mierzone dziele przez 2, tranzystor rozładowuje C po wykonaniu pomiaru. Niestety po wykonaniu symulacji dla mierzonej amplitudy 0.1 wygląda:
    Prostownik wartosci szczytowej

    pojawiają sie rozbieżności. Ktoś mógłby podsunąć jakis pomysł na rozwiązanie tego problemu lub jakis inny schemat?
    I nic dziwnego, że masz rozbieżności... :cry: ... taki układ jaki zostosowałeś już tak ma :!:
    Sample and hold - to hasło które Tobie pomoże... :idea:

    0
  • #3 03 Cze 2008 19:12
    ginar
    Poziom 21  

    trochę kombinowaliśmy nad tym układem ale chyba niestety nic nie da sie z niego wyciągnać.
    Co do tego sample and hold to są układy próbkujące ale co on mi pomoże skoro on musiałby próbkować sinusa w momencie jego wartości szczytowej
    czyli musiałby być jakiś dodatkowy układ.

    1
  • #4 03 Cze 2008 19:51
    Quarz
    Poziom 43  

    ginar napisał:
    trochę kombinowaliśmy nad tym układem ale chyba niestety nic nie da sie z niego wyciągnać.
    Co do tego sample and hold to są układy próbkujące ale co on mi pomoże skoro on musiałby próbkować sinusa w momencie jego wartości szczytowej
    czyli musiałby być jakiś dodatkowy układ.
    Ano musiałby, ale jaki to problem :?: :D

    0
  • #5 05 Cze 2008 00:20
    ginar
    Poziom 21  

    No jak dla mnie to jest problem. W przebiegu jest zarówno zmienna częstotliwość jak i amplituda. Wykrycie w takim przypadku momentu amplitudy nie da rady prostym komparatorem ponieważ jego napięcie referencyjne też musiałoby się zmieniać w funkcji nieznanej przecież amplitudy. Ten układ docelowo powinien działać w praktyce.
    Jeśli ktoś ma jakiś pomysł to niech się podzieli.
    ===============================================
    Może ktoś zaproponuje jakiś układzik.

    [Posty scaliłem. Mariusz Ch.]

    0
  • #6 06 Cze 2008 09:42
    ed-ek
    Poziom 34  

    Wpisz w Google prostowniki operacyjne i z: ftp://ztchs.p.lodz.pl/dydaktyka/ przeczytaj artykuł.
    Poprawiam:
    Raczej artykuł się nie przyda, są to tylko prostowniki, brak zapamiętania wartości szczytowej.

    0
  • #7 07 Cze 2008 19:31
    ginar
    Poziom 21  

    dość troche już szukałem, i układ z pierwszego postu tak się zachowuje z powodu niezerowych prądów polaryzujących WO (przynajmniej tak piszą w Sztuce elektroniki).

    Wykombinowałem coś takiego :
    http://www.fotosik.pl/pokaz_obrazek/pelny/91c8ba5552461b94.html
    nie ma defektów jak tamten poprzedni daje poprawną wartosc amplitudy nawet dla 200mV gdy nie ma podpiętego klucza rozładowującego na IRF.
    Niestety po podpięciu klucza kasujacego napięcie na kondensatorze podczas "trzymania" kondensator sie rozładowuje szczególnie dla małych częstotliwości (20Hz).
    tutaj przebiegi z symulacji:
    http://www.fotosik.pl/pokaz_obrazek/def79f42ec9ac565.html
    Coby tu zrobić aby to zminimalizować ?

    0
  • #8 07 Cze 2008 19:49
    Quarz
    Poziom 43  

    ginar napisał:
    dość troche już szukałem, i układ z pierwszego postu tak się zachowuje z powodu niezerowych prądów polaryzujących WO (przynajmniej tak piszą w Sztuce elektroniki).

    Wykombinowałem coś takiego :
    Prostownik wartosci szczytowej
    nie ma defektów jak tamten poprzedni daje poprawną wartosc amplitudy nawet dla 200mV gdy nie ma podpiętego klucza rozładowującego na IRF.
    Niestety po podpięciu klucza kasujacego napięcie na kondensatorze podczas "trzymania" kondensator sie rozładowuje szczególnie dla małych częstotliwości (20Hz).
    Coby tu zrobić aby to zminimalizować ?
    Nie ma innego sposobu, jak zmniejszyć prędkość rozładowania kondensatora pamiętającego C1. Masz tu dwa punkty swobody:
    - powiększyć wartość pojemności C1,
    - zmiejszyć wartość prądu rozładowania tego kondensatora - przede wszystkim przez wejście wzmacniacza operacyjnego X3.
    Poza tym, to nie bardzo rozumiem po co jest tam tranzystor polowy złączowy, J-FET, J1 :?: To można "załatwić za pomocą diody włączonej szeregowo do wyjścia wzmacniacza operacyjnego X3, pracującego jako klasyczny wtórnik napięcia, a wtedy wtórnik napięciowy z X2 będzie zbędny... :idea:

    0
  • #9 07 Cze 2008 20:29
    ginar
    Poziom 21  

    kondensator C1 nie rozładowuje sie przez wejscie X3 tylko przez klucz (przede wszystkim)- bo jeżeli odłącze mosfeta IRF to kondensator sie (praktycznie) nie rozładowuje wynika z tego, ze klucz w stanie otwarcia ma za małą rezystancje.

    X3 ,tranzystor j-fet , R1 - tworzą "pseudo diodę" o niskim napięciu przewodzenia.

    z tym wtórnikiem i diodą to o to chodzi?
    Prostownik wartosci szczytowej

    0
  • #10 07 Cze 2008 20:55
    Quarz
    Poziom 43  

    ginar napisał:
    kondensator C1 nie rozładowuje sie przez wejscie X3 tylko przez klucz (przede wszystkim)- bo jeżeli odłącze mosfeta IRF to kondensator sie (praktycznie) nie rozładowuje wynika z tego, ze klucz w stanie otwarcia [chyba zamknięcia, dop. Quarz] ma za małą rezystancje.
    To jeszcze szukasz jakieś podpowiedzi :?: :D ... zmień go na inny typ o kanale (N-channel) indukowanym.
    A w końcu to jaki to jest typ tego IRFa? Ja dla takiego oznaczenia (IRF024) nic nie znalazłem... :cry:

    ginar napisał:
    X3 ,tranzystor j-fet , R1 - tworzą "pseudo diodę" o niskim napięciu przewodzenia.
    Moim zdaniem, i podpartym dobrą praktyką, jest to zupełnie zbędne. Optowałbym za to natomiast za wyjściowym wzmacniaczem prądowym, by można było szybciej ładować kondensator pamiętający C1.
    W tym celu wystarczy ordynarny wtórnik emiterowy, z tranzystorem bipolarnym N-P-N, sterowany z wyjścia wzmacniacza operacyjnego i z diodą "odcinającą" - patrz niżej.

    ginar napisał:
    z tym wtórnikiem i diodą to o to chodzi?
    Prostownik wartosci szczytowej
    Ależ skąd... :cry: ... przecież chyba wyraźnie byłem napisałem:
    Cytat:
    To można "załatwić za pomocą diody włączonej szeregowo do wyjścia wzmacniacza operacyjnego X3, pracującego jako klasyczny wtórnik napięcia.
    Łopatologicznie: anoda diody do wyjścia WO, a jej katoda do okładki C1 i patrz moja uwaga o wzmacniaczu prądowym wyżej.
    Oczywiście, 100% ujemne sprzężenie zwrotne należy zawsze brać z zacisku kondensatora pamiętającego.

    0
  • Pomocny post
    #11 07 Cze 2008 22:52
    cavendish
    Poziom 17  

    Myślałeś ginar o czymś takim?
    Prostownik wartosci szczytowej
    Układ próbkująco-pamiętający. Kondensator pamiętający ładuje się gdy napięcie na wejściu jest większe od wyjściowego. Gdy napięcie wejściowe zaczyna spadać komparator porównujący oba napięcia zamyka klucz. Na kondensatorze odkłada się napięcie bliskie wartości amplitudy.

    0
  • Pomocny post
    #12 07 Cze 2008 23:10
    Quarz
    Poziom 43  

    cavendish napisał:
    Myślałeś ginar o czymś takim?
    Prostownik wartosci szczytowej
    Układ próbkująco-pamiętający. Kondensator pamiętający ładuje się gdy napięcie na wejściu jest większe od wyjściowego. Gdy napięcie wejściowe zaczyna spadać komparator porównujący oba napięcia zamyka klucz. Na kondensatorze odkłada się napięcie bliskie wartości amplitudy.
    Taaa... zamiast poszukać, w stosownej literaturze, jak to drzewiej robiono i porządnie, to uprawiasz tu "radosną twórczość" i używasz więcej wzmacniaczy operacyjnych niż jest to niezbędnie potrzebne.
    Tu wystarczą tylko dwa... :!: :idea: ... i nie zapominaj, iż każdy następny to tylko kłopoty i dodatkowe źródło błędów.
    Poczytaj jeszcze raz, ale ze zrozumieniem, co byłem tu wcześniej napisałem... :D

    0
  • #13 08 Cze 2008 11:21
    ginar
    Poziom 21  

    po zmianie tego IRF'a na j-feta zniknął problem rozładowania kondensatora (tez nie wiec co to był za mosfet IRF024 - taki jest w bibliotece Micro_Cap -pewnie chodziło o IRFR024).
    @cavendish - no układ jest sprytny i działa bardzo dobrze

    zamieszczam przetestowanie (symulacyjne) schematy coby ktoś następny oszczędził sobie czasu.

    dzięki za pomoc

    0
  • #14 08 Cze 2008 11:44
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    ginar napisał:
    po zmianie tego IRF'a na j-feta zniknął problem rozładowania kondensatora (tez nie wiec co to był za mosfet IRF024 - taki jest w bibliotece Micro_Cap -pewnie chodziło o IRFR024).
    @cavendish - no układ jest sprytny i działa bardzo dobrze
    Ale to tylko w symulatorze... :!: :D ... znacznie ciekawsze byłyby tu Twoje spostrzeżenia z badania praktycznego fizycznie zmontowanych układów... :idea: :D
    Zamień tego J-FETa na MOSFETa z kanałem N - indukowanym, a wtedy wystarczy do rozładowania kondensatora pamiętającego podanie dodatniego (monopolaryzacyjnego) napięcia na jego bramkę, oczywiście rezystor "podtrzymujący" pomiędzy bramką z źródłem jest tam pożądany... :idea:

    ginar napisał:
    zamieszczam przetestowanie (symulacyjne) schematy coby ktoś następny oszczędził sobie czasu.
    Dziękuję, ale ten - opisany przeze mnie - jest najprostszy:
    Prostownik wartosci szczytowej
    W praktycznym układzie nie zapomnij o dodaniu wyjściowego wtórnika, aby obciążenie na wyjściu nie rozładowywało kondensatora pamiętającego.

    ginar napisał:
    dzięki za pomoc
    Proszę bardzo i pozdrawiam

    0
  • #16 13 Wrz 2008 15:43
    ginar
    Poziom 21  

    Co do praktycznej realizacji to jestem właśnie w trakcie:

    schemat da przypomnienia:
    Prostownik wartosci szczytowej

    Q5 - u mnie jest to N mosfet BS170

    przebiegi:
    schmitt wyjście 7 (czyli na wejściu klucza):
    Prostownik wartosci szczytowej

    CA wyjście 1 (bramka tranzystora);
    Prostownik wartosci szczytowej
    "prostokąt" ok. ± 10V
    niestety kondensator nie ładuje się do war. szczytowej ale również sam sie rozładowuje i w efekcie na nim jest przebieg - połówka sinusoidy (dodatnia)

    Zapewne jest to wina diody która jest wewnątrz BS170 i przez nią kondensator się rozładowuje.
    Jaki najlepiej tanzystor tu dać

    0
  • #17 15 Wrz 2008 12:00
    ginar
    Poziom 21  

    wstawiłem j-feta N BF245 oraz 2SK246 (kondensator 1u) ale to tylko pogorszyło chyba sprawę (na wyjściu przebieg przypominający piłę taki sam jak na bramce) co ciekawe jak "ręcznie" podaje na bramkę -12V to na kondensatorze też jest -12 (uprzednio był rozładowany).
    To dziwne bo w symulacji wszystko pięknie, ładnie...

    Może ktoś jak to uruchomić?
    _____________________________

    Ok już po sprawie :) - na płytce zamieniona bramka z drenem.
    Układ działa zgodnie z teorią, przebiegi pokrywają się z symulacją,
    jako Q5 można użyć BF245 (BS170 się nie nadaje)
    Pzdr.

    0
  • #18 15 Wrz 2008 17:44
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    przekombinowałeś... :D ... przecież już wcześniej Tobie napisałem, iż jak najmniej elementów - obwodów - rozładowujących kondensator pamiętający (który dzięki temu może mieć mniejszą wartość pojemności, więc i łatwiej go ładować do wejściowego napięcia którego wartość maksymalną ma śledzić...), czyli porządna (jak najmniejszy prąd wsteczny - patrz dalej) dioda przez którą ładowany jest ów kondensator plus wtórnik operacyjny - na porządnym wzmacniaczu operacyjnym o prądzie polaryzacji wejścia rzędu pojedyńczych femtoamperów i owo wejście koniecznie z ekranem ekwipotencjalnym.
    Największy problem jest właśnie z kluczem rozładowującym kondensator pamiętający... :!: :idea: ... dlatego też w porządnych konstrukcjach nie używa się żadnego tranzystora unipolarnego (bipolarne to wcale nie mają tam prawa bytu), ale wyrafinowane klucze oparte na mostku diodowym (i o parametrach w kierunku zaporowym diod jak wyżej).

    Masz praktyczny przykład zetknięcia się teorii (kiepskiej) i podpieranej symulatorami - które je pogardliwie nazywam syfulatorami, ponieważ idealizują rzeczywistość i wprowadzają tylko wiele zamętu w głowach je obsługujących... :cry:
    A którym, na dodatek, nie staje porządnej wiedzy o tym co robią jak i nie chcą poznać tego co już porządnie zrobili inni - i gdzieś tam opisali, co wcale nie musi być regułą... :!: ... zobacz mój podpis - tam niżej... :idea: ...i wyciągnij sobie z tego wszystkiego właściwe wnioski... :D

    Pozdrawiam

    0