Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz

TechEkspert 25 Jan 2015 22:15 6924 4
lampy.pl
  • Odcinek bonusowy do odcinka głównego dot. wzmacniaczy operacyjnych:
    edu elektroda.pl #04 wzmacniacze operacyjne - stabilizacja prądu LED.

    W odcinku bonusowym próbujemy zbudować filtr akustyczny, generator oraz obrotomierz w oparciu o wzmacniacze operacyjne.

    Filtr "telefoniczny" jest próbą zbudowania aktywnego filtra pasmowego o 300Hz-3400Hz. Pierwszy człon to filtr górnoprzepustowy 300Hz, drugi człon to filtr dolnoprzepustowy 3400Hz.
    Filtry pracują w topologii Sallen-Key, wartości elementów zostały dobrane przy pomocy onlinowego narzędzia:

    Górnoprzepsustowy filtr Sallen-Key trzeciego rzędu
    Dolnoprzepustowy filtr Sallen-Key trzeciego rzędu
    Pozostałe filtry.

    Przy obliczaniu wartości elementów filtrów o topologii Sallen-Key został wybrany typ filtru Butterworth. Dodatkowo można wpływać na wartości kondensatorów C1 i C2 tak, aby wykorzystać posiadane elementy. Możecie wybrać typoszeregi dla rezystorów i kondensatorów.
    Więcej takich pożytecznych narzędzi można odnaleźć wpisując w przeglądarce 'online sallen key filter calculator' lub 'online MFB filter calculator'.
    Warto wypróbować inne topologie (np. MFB czyli wielokrotne sprzężenia zwrotne) oraz inne typy filtrów przyjęte do obliczeń (np. filtr aktywny typu Czebyszewa lub Bessela ew. eliptyczny).

    Schemat testowanego układu filtra pasmowo-przepustowego 300Hz-3400Hz:

    edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz



    Edit
    Wyjście sygnału z filtra warto połączyć ze wzmacniaczem pojemnością np. 1uF.

    Kilka eksperymentów z generatorami na wzmacniaczach operacyjnych.
    Schemat testowanego generatora sygnału prostokątnego z częstotliwością przestrajaną fotorezystorem:

    edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz



    Edit

    Oraz generator sinusoidalny oparty o mostek Wiena, warto przetestować generator z przesuwnikiem fazowym RC.
    Schemat testowanego generatora sygnału sinusoidalnego:

    edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz



    Edit

    Obrotomierz oparty jest o fotodiodę oraz konwerter prąd/napięcie. Pasmo przenoszenia zostało ograniczone ze względu na dużą szybkość działania fotodiody PIN. Fotodioda odbiera światło LED odbite od wirującej tarczy. Impulsy wyjściowe kształtowane są komparatorem, co dodaje prostą automatykę regulacji czułości układu. Przy sztucznym oświetleniu i braku sygnału układ zwykle generuje 50Hz ze względu na migotanie źródeł światła.
    Podłączony do układu częstotliwościomierz pokazuje ilość obrotów na sekundę, aby uzyskać ilość obrotów na minutę mnożymy wynik w Hz przez 60.
    Schemat testowanego układu:

    edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz



    Edit



    Jeżeli macie pomysły na odcinki kolejnej serii, warto zgłosić je do końca lutego 2015r. Jest wtedy szansa, że uda się zrealizować niektóre z nich w następnej serii.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    TechEkspert
    Editor
    Offline 
    W moich materiałach znajdziecie testy i prezentacje sprzętu elektronicznego, modułów, sprzętu pomiarowego, eksperymenty. Interesuje mnie elektronika cyfrowa, cyfrowe przetwarzanie sygnałów, transmisje cyfrowe przewodowe i bezprzewodowe, kryptografia, IT a szczególnie LAN/WAN i systemy przechowywania i przetwarzania danych.
    Has specialization in: elektronika, mikrokontrolery, rozwiązania it
    TechEkspert wrote 3984 posts with rating 3330, helped 12 times. Been with us since 2014 year.
  • lampy.pl
  • lampy.pl
  • #3
    TechEkspert
    Editor
    Trochę nietypowo to wygląda, ale ta masa to połowa napięcia zasilania bateryjnego. Wzmacniacz wytwarza taki sztuczny punkt odniesienia i jeden biegun baterii jest w stosunku do tej sztucznej masy dodatni a drugi ujemny.
    Jeszcze ciekawiej jest w układzie obrotomierza, na wejściach wzmacniacza panuje teoretycznie to samo napięcie. Jedna końcówka jest zwarta do masy, czyżby sygnał z fotodiody również był zwarty do masy ? :) Naszczęście to układ rzeczywisty i wszystko działa poprawnie.
  • #4
    quniq
    Level 21  
    Ah, nie zauważyłem, ze jest użyty inny symbol masy. Chyba lepiej w takiej sytuacji stosować inne etykiety, bo to nie jest masa, a napięcie odniesienia.
  • #5
    TechEkspert
    Editor
    W edytorze EasyEDA zintegrowanym z elektroda.pl jako przycisk "Rysuj Schemat",
    z listy szybkiego wyboru dostępne są trzy symbole mas:
    edu elektroda.pl #04 bonus - filtry aktywne, generatory, obrotomierz

    Faktycznie dla sztucznej masy można poszukać innego symbolu.

    W między czasie w ramach serii migawka elektroda.pl mały pojedynek obrotomierza optycznego z odcinka #04 bonus z silnikiem BLDC 34tyś obr./min.
    Na fotodiodzie PIN nie robiło to większego wrażenia ;)