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

Wyjaśnienie schematu - wzmacniacz sygnału z fototranzystora

31 Gru 2012 01:19 4386 12
  • Poziom 26  
    Witam, próbuję zbudować chronograf do pomiaru prędkości wylotowej pocisku. Korzystam ze schematu ze strony http://www.e-tawerna.pl/viewtopic.php?t=2099&...start=30&sid=35af76069a2e14a40b76e5ff7b601107

    Mam jednak problem ze zrozumieniem schematu odbiornika IR:
    Wyjaśnienie schematu - wzmacniacz sygnału z fototranzystora

    Czy nie dałoby się tego uprościć? Czy są tam realizowane dodatkowe funkcje (normowanie poziomu sygnału? filtrowanie szumów?)

    Podczas potyczek z elektroniką zawsze zajmowałem się układami cyfrowymi, więc takie coś to dla mnie wciąż czarna magia.

    Pozdrawiam i z góry dziękuję za odpowiedzi!
  • Pomocny post
    Poziom 27  
    Ale to jest błędny schemat.
    Brakuje rezystora. Co będzie jak T4 się otworzy całkowicie? Popłynie duży prad przez złącze kolektor - emiter T4, potem przez dwie diody i baze-emiter T6.
    Nie wiem czy długo to T6 wytrzyma.
    Ja bym ten schemat zmienił. Wyrzuciłbym te dwie diody, zamiast ich dałbym rezystor np 47k. Kondensator C20 też jest bardzo pokażny. Na początek bym go też wyrzucił.
    Nie wiem jakie napięcie zasilania jest w tym układzie, ale nie może być zbyt wysokie bo rezystancje R9 i R11 są troche mikre.

    Układ to jest wzmacniacz połączony z tzw przerzutnikiem Schmidta. Chodzi o to abys na wyjściu miał prostokąt.
  • Poziom 26  
    Napięcie zasilania to 5V bo wyjście STOP idzie prosto na nóżkę mikroprocesora.

    Poprawiłem według wskazówek - czy o coś takiego chodziło? Jaki dobrać rezystor przed bazą T4?
    Wyjaśnienie schematu - wzmacniacz sygnału z fototranzystora
  • Poziom 27  
    hindoos napisał:
    Napięcie zasilania to 5V bo wyjście STOP idzie prosto na nóżkę mikroprocesora.

    Poprawiłem według wskazówek - czy o coś takiego chodziło? Jaki dobrać rezystor przed bazą T4?
    Wyjaśnienie schematu - wzmacniacz sygnału z fototranzystora

    Ten rezystor nie jest potrzebny ,możesz go zawrzeć.Natomiast największym wyzwaniem będzie dobór sprzężenia zwrotnego czyli rezystora R17. Jego wartość musisz dobrać experymentalnie, najlepiej dać rezystor 470k regulowany i zestroic układ tak jak ma działać ,można tam pokombinowac tez z kondensatorami. Sprobuj np dac rownoleglevdo tego rezystora 22n. Zobacz tez jak zachowa sie z szeregowym kondensatorem rzedu kilka - kilkaset nF. Wszystko zależy od tego co chcesz uzyskać, czy układ ma skokowy zmieniać stan po zmianie natężenia światła, czy płynnie, czy ma pozostawać w stanie przelaczonym czy wracać do pozycji pierwotnej .Rezystory R9 i R11 zwiększa do np 2k2.
    I jeszcze jedno , nie wiem jaki proces chcesz użyć, ale przecież większość procesorow ma wejścia Schmidta na wejściu, a poza tym masz przecież komparator na pokładzie ,który pięknie by zastapił ten układ.
  • Pomocny post
    Poziom 1  
  • Poziom 27  
    Wyjaśnienie schematu - wzmacniacz sygnału z fototranzystora

    nemo07 napisał:
    Schemat nie jest wiec bledny i niczego mu nie brakuje.


    Wytłumaczę ci bardzo prostym językiem, może zrozumiesz.
    Zastanów się co się stanie np. zaraz po włączeniu tego układu w ciemnym pomieszczeniu.
    Chyba zgodzisz się że na starcie kondensator C19 będzie rozładowany.
    Zatem skoro lewa okładzina dźwignięta zostanie do zasilania przez mały rezystor R9, to jasne jest ,że na jego prawej okładzinie też pojawi się napięcie 5V.
    I takie napięcie pojawi się na bazie tranzystora T4 pracującego jako wtórnik emiterowy.
    Chyba logiczne jest, że tranzystor ten się otworzy . Na jego emiterze pojawi się napięcie około 4.3V. Pod to napięcie podłączone masz na sztywno dwie diody i złącze baza emiter. Na tych trzech złączach może się maksymalnie odłożyć 3*0.7V czyli max 2.1V.

    Pytanie - na którym złączu ma odłożyć się to brakujące 2.2V ???? Stawiam , że poleci najdelikatniejsze złącze w tym szeregu jakim jest złącze baza-emiter tranzystora T6.

    Jeśli do tego dołożysz b.duża pojemność kondensatora C19 bo aż 470n, oraz bardzo małą rezystancję R9 bo tylko 560 omów to chyba teraz widzisz że jest problem i to duży. Do tego jeszcze kondensator 470n równolegle do diód jeszcze bardziej pogłębia problem.


    Chyba każdy technik po szkole elektronicznej wie , że w tym układzie nieodzowny jest po prostu rezystor na bazie, który załatwia problem.


    A twoja rada :
    nemo07 napisał:

    Jesli ktos ma obiekcje do ukladu w tym wzgledzie, moze sobie dolozyc w obwod kolektora T4 rezystor ~ k47, zblokowany do masy kondensatorem ~ 100n. I to wszystko.


    świadczy o tym że naprawdę nie rozumiesz problemu. Szczególnie ta wzmianka o tym 100n do masy ma się nijak do problemu.

    nemo07 napisał:

    W ukladach szybkich nie zwieksza sie rezystancji wedle widzimisie, nie obciaza sie ponadto sciezki sygnalu pojemnosciami bez uzasadnionej konieczności!


    Nie wiem o co chodzi z tymi szybkimi układami, - chyba nie widziałeś szybkich układów, jeśli ten uważasz za szybki. Sugestia o jakimś obciążaniu pojemnościami ścieżek sygnałowych jest całkowicie chybiona. Jak przeczytasz sobie co pisałem wyżej, to zrozumiesz że zaproponowałem autorowi eksperymenty z różnym sprzężeniem zwrotnym. I podtrzymuje to co pisałem. Warto zobaczyć naocznie wpływ tego sprzężenia zwrotnego na działanie układu. Warto poeksperymetować nie tylko ze sprzężeniem rezystancyjnym, ale także pojemnościowym, czy mieszanym. Można wtedy uzyskać różne ciekawe efekty, np eliminację szumów, wydłużanie impulsu. Nie wiemy po co autor chce wykonać ten układ, nie wiemy na czym mu zależy. Więc zmiana wartości RC w sprzężeniu zwrotnym pozwoli zestroić układ tak jak mu odpowiada, a przy okazji dużo się nauczyć.

    Jeśli chodzi o inne moje rady , typu zwiększenie rezystancji kolektorowej na wyjściu to chyba nie trzeba ci tego tłumaczyć, że skoro wyjście będzie podpięte wprost pod procka to 680 omów jest delikatnie mówiąc marnowaniem energii.
    Podobnie z rezystancją polaryzacyjną fototranzystor. Czy według ciebie wartość 560 omów nie jest zbyt mała?

    nemo07 napisał:

    Poczytaj sobie o ukladach formujacych zanim znow bedziesz "dawal porady".

    Czytam już ponad 30 lat, ale "wiem że nic nie wiem".
    Niemniej jednak na pewno ty też musisz trochę się podszkolić.
  • Poziom 26  
    Dziękuję za odpowiedzi. Zaraz przetestuję oba rozwiązania i podzielę się wynikami.

    Odnośnie działania - układ ma wykryć przelatujący pocisk (śrucinę lub plastikową kulkę) i załączyć przerwanie w procesorze, oczywiście jest to bardzo mały czas a obiekt o średnicy 6 mm przelatujący z prędkością 150 m/s zaburzy wiązkę światła tylko na bardzo krótki okres czasu i układ musi to zarejestrować (przecięcie 2 kolejnych wiązek w zmierzonym odstępie czasu i odległych o znany dystans pozwala obliczyć prędkość pocisku).
  • Poziom 27  
    Do tego najbardziej nadaje się przerwanie ICP.
    Przy taktowaniu rzędu 20Mhz można będzie uzyskać całkiem fajną dokładność pomiaru.
  • Poziom 1  
  • Poziom 26  
    OK, spróbowałem uruchomić układ w obu konfiguracjach i w obu nie działa - prawdopodobnie ja coś źle składam, ale zauważyłem, że wszystko działa dobrze bez tego układu :|

    Tzn. podłączyłem się miernikiem między masą i punktem za kondensatorem C19 (bez dodatkowego układu) i przy oświetlonym fototranzystorze mam ok. 100mV. Przy delikatnym przesłonięciu fototranzystora, napięcie skacze do ok. 3V co jest już stanem wysokim dla mikrokontrolera. Po podłączeniu 2 takich układów do Atmegi do pinów z obsługą przerwań (PD2 i PD3) wszystko wydaje się działać prawidłowo. Nie testowałem tego jeszcze przy strzale (jedynie zrzucałem pocisk - plastikową kulkę między "bramkami") ale wygląda to obiecująco. Zobaczę jeszcze jak z odpornością na zakłócenia i dokładnością pomiaru, bo póki co trochę walczyłem z atmegą i przeliczaniem wartości.

    W każdym razie dziękuję obu Kolegom za zaangażowanie i zwracam się z pytaniem czy takie podłączenie nie zagraża mikrokontrolerowi? Ewentualnie - jeśli potrzebowałbym wzmocnienia sygnału (może się okazać, że jeśli odsunę na większy dystans diody i fototranzystor, zamiast 3V będę miał 1.5 i już przerwanie nie zostanie wywołane), w jaki sposób najlepiej to osiągnąć?

    Pozdrawiam!
  • Poziom 27  
    nemo07 napisał:
    Logiczne jest tu tylko, ze myslisz, jakby tu rzec ... bezrefleksyjnie, z automatu? Brak mi wlasciwych okreslen.

    Masz rację, różnimy się w swoim podejściu do elektroniki. Ja nie toleruję sytuacji w których trzeba liczyć na szczęscie, czy też na to że napięcie zasilania nie wzrośnie zbyt szybko, nie toleruję sytuacji w których prądy bazy tranzystorów małej mocy dostają strzału prądowego o wartościach rzędu 50mA. Obydwoje wiemy że te impulsy w początkowej chwili mogą być znacznie wieksze.
    Tobie natomiast wystarczy
    nemo07 napisał:

    Taki, krotkotrwale zaaplikowany prad bazy przezyje kazdy jeden standardowy tranzystor przelacznikowy czy tez malosygnalowy.


    Twoje wyliczenia też są mocno "podejrzane", ale nie chce mi się z nimi polemizować.
    Powiem tylko, że zapewne układ ten chciałoby się zasilić bateryjnie. Zastanów się jak te szpilki prądowe przełożą się na stabilną pracę procesora.
    A wszystkie te problemy z powodu jednego małego rezystora bazowego , przed którym nie wiem czemu się aż tak bronisz.
    A swoją drogą - czy zdajesz sobie sprawę jak układ ten , bez tego rezystora (na sztywno) będzie zniekształcał przebieg wejściowy?
    Mogę się założyć o skrzynkę piwa, że dla przebiegów wejściowych typu prostokąt czy trójkąt na wyjściu będzie ogromna sieczka. Warto zrobić taki experyment.

    Dodano po 29 [minuty]:

    hindoos napisał:
    OK, spróbowałem uruchomić układ w obu konfiguracjach i w obu nie działa - prawdopodobnie ja coś źle składam, ale zauważyłem, że wszystko działa dobrze bez tego układu

    musiałes coś namieszać układowo. Pamiętaj że układ ten ma na wyjściu składową stałą. Najprawdopodobniej ta składowa stała jest cały czas zbyt wysoka i widzisz cały czas logiczna jedynkę. Dlatego pisałem ci na początku, abyś spróbował wyrzucić obie diody, lub chociaż jedną z nich. Jeśli masz oscyloskop to zobacz czy na wyjściu masz zmianę napięcia w zależności od zmiany oświetlenia.
    Na szybko możesz też podłączyć wejście procesora poprzez potencjometr , wtedy będziesz mógł wyregulować sobie prawidłowo próg przełączenia.
    Mam nadzieje że wiesz o tym, że układ ten różniczkuje przebieg wejściowy, w zwiazku z tym zmiana oświetlenia na wejściu spowoduje tylko chwilową zmianę na wyjściu.
    Czemu nie chcesz spróbować użyć do tego komparatora którego masz prawie w każdym procku? Wtedy będziesz mógł do jednego wejścia podłaczyć fototranzystor z rezystorem polaryzacyjnym, a do drugiej potencjometr którym tylko pięknie wyregulujesz czułość.
  • Poziom 1  
  • Poziom 8  
    Witam przepraszam zę odkopuje i podpinam sie pod ten temat ale nie chciałem tworzyć nowego, poszukuje wsadu do procesora tego chrono wszystkie linki podane przez radecka wygasły bardzo mi zależy na tym wsadzie



    Z góry dziękuje i pozdrawiam