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

Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler

piloszkotosz 17 Wrz 2018 14:22 240 14
  • #1 17 Wrz 2018 14:22
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Witam serdecznie.
    Postanowiłem wykonać prosty wskaźnik wielkości napięcia wzmacniacza m.cz. na jego wyjściu w zależności od jego wysterowania i zobrazować to na wyświetlaczu lcd za pomocą mikrokontrolera.
    Oczywiście jest to tylko, jak napisałem wcześniej wskaźnik i nie ma nic wspólnego z pomiarem mocy. Idea jest taka, że przy powiedzmy pełnym wysterowaniu ze źródła sygnału ma się "zapalać" pełna linijka świetlna w postaci cegiełek. Wiem, że są do tego inne sposoby i układy scalone, diody led...., a więc uprzedzam ewentualne porady w tym kierunku. Chciałem po prostu tak zrobić, a przy okazji poćwiczyć trochę C. Program napisałem i działa. Mierzy napięcie na wejściu ADC w zakresie od 0-5 volt i obrazuje w postaci linijki. Teraz przyszła kolej na połączenie tego ustrojstwa z wyjściem wzmacniacza m.cz. i tu chciałem poprosić o pomoc. ponieważ moc wyjściowa dochodzi do 100W, a jak wiadomo, na procka mogę podać max 5 volt, a więc 100w= 5volt na pinie ADC.
    Przejrzałem trochę netu i namalowałem kawałek schematu. Nie chcę uszkodzić procka i wymyślać niestworzonych rzeczy, a więc proszę o pomoc, sprawdzenie i ewentualne podpowiedzi, jak powinienem zrobić.
    Załączam stosowny schemacik. Proszę o wyrozumiałość :D .


    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler

    0 14
  • #2 17 Wrz 2018 19:05
    aaanteka
    Poziom 38  

    Oj zbytnio chcesz uprościć całość rozwiązania . Zastosuj bufor pośredniczący w postaci :
    -dzielnik napięcia wstępnego,
    - wtórnik emiterowy/wzmacniacz na wzmacniaczu operacyjnym najkorzystniej,
    -prostownik liniowy na wzmacniaczu operacyjnym.
    Pamiętaj, że poziom napięcia jest zależny do impedancji obciążenia (głośnika).

    0
  • #3 18 Wrz 2018 07:36
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Dziękuję za odpowiedź na moje zapytanie.
    Pomyślałem sobie, że taka prosta opcja wystarczy. Nie chciałem komplikować sobie układu, ale być może jest źle. Pomyślałem, że jeśli wyreguluję układ dla pełnej mocy i będzie ok, to co się stanie, kiedy np. nie podłączę kolumn, a rozkręcę potencjometr na max ?. Pewnie napięcie wyjściowe urośnie i przekroczy dozwoloną wartość ???.
    Dioda zenera nie zabezpieczy układu ?.
    Mógłbym przepisać program na inny zakres napięcia ADC i zastosować diodę np. 4V7.
    To nie wystarczy?. Dziękuję.

    0
  • #4 18 Wrz 2018 13:34
    aaanteka
    Poziom 38  

    Twoje rozwiązanie ma ograniczenie w postaci rzeczywistych parametrów diody prostowniczej , a przede wszystkim jej napięcia przewodzenia(napięcie przewodzenia zwykłych diod krzemowych jest na poziomie 0,6 V- 0,7 V -0,8 V). Zawęża to zakres pomiarowy od około 0,9 V do 5 V.

    Aby nie przekroczyć maksymalne go napięcia należy odpowiednio dobrać - wyliczyć dzielnik potencjometryczny ( tak by maksymalne napięcie jakie się pojawi na obciążeniu 4-8 om po podzieleniu wyniosło nie więcej niż te powiedzmy 4,8 V).
    Do tego ty masz z pewnością liniowy pomiar , a akustyce potrzebny jest pomiar w skali logarytmicznej tak by logarytm ze stosunku napięcia wejściowego do ustalonego w czasie projektowania napięcia odniesienia znajdował swoją prezentację w decybelach (dB) dla zapalających się poszczególnych diod. Dlatego z góry musisz ustalić zakres pomiaru w dB i krok ( co il decybeli załączona zostanie kolejna dioda).
    Zastosowanie prostownika liniowego na wzmacniaczu operacyjnym pozwala na pomiar napięć w zakresie poniżej 0,6 V i pomiar nie napięcia wyjściowego wzmacniacza, a napięcia wejściowego( w zakresie 0,01 V-0,7 V -1,55 V), które nie zależy od obciążenia wyjścia głośnikiem o danej impedancji.
    Przy takim rozwiązaniu więc nie musisz się bardzo martwić o przekroczenie wartości napięcia wejściowego.
    Zapoznaj się ze specjalizowanymi wskaźnikami wysterowania w formie układów LM 3914- LM 3916.

    0
  • #5 18 Wrz 2018 14:19
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Dzięki za odpowiedź.
    Mi zależy na zobrazowaniu sygnału na wyjściu wzmacniacza, ale dzięki za sugestie.
    Ja wcześniej znalazłem kilka projektów, bardzo ciekawych zresztą, ale dla moich potrzeb chciałem uprościć do minimum przy zachowaniu wskazań, o które mi chodzi i bez uszkodzenia mikro kontrolera. Jednym z nich jest "prawdziwy" miernik mocy, ale jak wcześniej pisałem, nie o taki przyrząd mi chodzi, a o zwykły wskaźnik. Drugi projekt mierzy sygnały od strony "wejścia", ale przy zastosowaniu odpowiedniego dzielnika, może by się nadało do mojej "wizji". Załączam linki. Myślę, że to nie problem. Może koledzy forumowicze coś podpowiedzą. Dziękuję.

    [url=]https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3404793.html[/url]

    [url=]https://majsterkowo.pl/dwukanalowy-wskaznik-wysterowania-attiny13a-4x74hc595/[/url]

    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler


    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler


    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler

    0
  • #6 18 Wrz 2018 14:37
    aaanteka
    Poziom 38  

    piloszkotosz napisał:
    Jednym z nich jest "prawdziwy" miernik mocy, ale jak wcześniej pisałem, nie o taki przyrząd mi chodzi, a o zwykły wskaźnik.

    Pomijając już wyskalowanie , to przecież rozchodzi się aby wskaźnik pracował dynamicznie, nawet taki typu"efekt świetlny". Dlatego potrzebne jest logarytmiczne odwzorowanie. W przeciwnym wypadku wskaźnik będzie w "dole"wysterowania nie świecił ,albo marnie jedna dioda,dwie, a w "górze "wysterowania nieprzerwanie świeciły będą wszystkie diody.

    Nie szukaj jakiś dziwnych układów i rozwiązań , tylko wpisz w wyszukiwarkę hasła:
    -"prostownik liniowy na wzmacniaczu operacyjnym"
    -"prostownik idealny na wzmacniaczu operacyjnym"
    -"wskaźnik UV"
    -"wskaźnik wysterowania logarytmiczny".

    0
  • #7 18 Wrz 2018 15:11
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Ok dzięki.
    Nie będę nabijał postów. Przeanalizuję dokładniej temat, podłączę na żywym organizmie i zobaczę, co wyjdzie. Wtedy coś napisze. Pozdrawiam.

    0
  • #8 18 Wrz 2018 18:45
    aaanteka
    Poziom 38  

    Wypróbuj sobie taki schemat jak na rysunku z sygnałem z przed wzmacniacza.

    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler

    0
  • #9 18 Wrz 2018 21:56
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    piloszkotosz napisał:
    Ja wcześniej znalazłem kilka projektów, bardzo ciekawych zresztą, ale dla moich potrzeb chciałem uprościć do minimum przy zachowaniu wskazań, o które mi chodzi i bez uszkodzenia mikro kontrolera.
    To po co ci prostownik? podasz sygnał podzielony przez 8 na wejście uC a resztę zrobisz programowo, wskaźniki wysterowania często mają skalę logarytmiczną, dzięki czemu wskazania odpowiadają głośności, przy skali liniowej po ściszeniu "o połowę" wskaźnik 10 punktowy pokaże 0.

    0
  • #10 19 Wrz 2018 07:31
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Dzięki za odpowiedź.
    Chciałem wykorzystać prostownik, ponieważ, w większości układów go widziałem i gdzieś padło stwierdzenie, że na procka wystarczy, czy powinno się podać tylko dodatnie napięcie i wyeliminować ujemne, które przecież w sygnale występuje.
    Ja jestem w stanie odwzorować praktycznie każdy (powiedzmy) projekt, ale sam inżynierem nie jestem, tylko elektronikiem hobbystą i nie potrafię stworzyć własnych układów, schematów i być pewnym ich poprawności działania. W związku z powyższym założyłem ten wątek. Miałem cichą nadzieje, że są osoby, które na 100% robiły coś podobnego i pokażą jakiś konkretny, działający przykład.
    Reasumując, widzę, że muszę jednak przeliczyć do skali logarytmicznej, a żeby wskazania były wprost proporcjonalne do głośności, to jedno. Najpierw jednak w wolnym czasie zobaczę, jakie będą wskazania aktualne w celach czysto edukacyjnych. Na płytce stykowej poskładam jakieś układy i po podłączeniu do PA zobaczę. Dziękuję za chęć pomocy.

    0
  • #11 19 Wrz 2018 11:18
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    piloszkotosz napisał:
    Chciałem wykorzystać prostownik, ponieważ, w większości układów go widziałem
    We wszystkich układach z analogowym przetwarzaniem sygnału taki układ jest, ale jeśli masz uC to jaki problem żeby wykonać detekcję wartości szczytowej i filtr cyfrowo? Oczywiście jeśli zrealizujesz prostownik i filtr analogowo to częstotliwość próbkowania może być o wiele niższa

    piloszkotosz napisał:
    i gdzieś padło stwierdzenie, że na procka wystarczy, czy powinno się podać tylko dodatnie napięcie i wyeliminować ujemne, które przecież w sygnale występuje.
    Ok,
    czyli można tak
    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler
    Dioda Schottky'ego usuwa ujemne połówki, dzielnik z 46V robi 5V co odpowiada zakresowi 136W@8Ω W przypadku przekroczenia napięcia wejściowego 46V oporniki ograniczają prąd wpływający do uC, w katalogu masz podane, ile tego prądu, diody anty ESD mogą przejąć, bez ryzyka uszkodzenia czegokolwiek.

    Dodano po 1 [godziny] 20 [minuty]:

    Przed dzielnikiem można by dodać kondensator usuwający składową stałą jeśli by sie taka pojawiła, przy mV sygnałach to może mieć znaczenie.

    0
  • #12 19 Wrz 2018 11:22
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Dzięki jarek_lnx
    Do końca tygodnia postaram się przeprowadzić jakieś testy i o efektach napiszę.
    Pozdrawiam.

    0
  • #13 19 Wrz 2018 12:53
    aaanteka
    Poziom 38  

    Podstawowa wada rozwiązania programowego , to brak odporności na stany nieustalone, przeciążenie. Wystarczy niewielkie chwilowe napięcie niezrównoważenia we wzmacniaczu( rozpatrując wskaźnik mocy wyjściowej) i mamy procesor do wymiany.
    Zwykle tor akustyczny zasilany jest napięciami z zakresu 20- 80V , a poszczególne bloki wzmocnienia odseparowane są pojemnościami elektrolitycznymi. Jak chwilowo zachowują się takie pojemności wszyscy wiemy.
    Dla sygnału analogowego zabezpieczenie portu procesora jest "żadne".

    Dlatego doświadczeni projektanci -praktycy nie stosują takiego uproszczenia co widać w części analogowej specjalizowanych układów wskaźników wysterowania.

    0
  • #14 19 Wrz 2018 21:42
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Podstawowa wada rozwiązania programowego , to brak odporności na stany nieustalone, przeciążenie.
    Moim zdaniem to zupełnie niezależne od siebie rzeczy, żeby układ był odporny na przepięcia, to musi uniemożliwić przedostanie się przepięcia na wejście ADC, nie ważne jak będzie zrealizowane przetwarzanie.

    Cytat:
    Wystarczy niewielkie chwilowe napięcie niezrównoważenia we wzmacniaczu( rozpatrując wskaźnik mocy wyjściowej) i mamy procesor do wymiany.
    Nie wiem co do tego ma napięcie niezrównoważenia, ale wzmacniacz nie da więcej niż jego szyny zasilania. Żeby nastąpiło uszkodzenie potrzeba też odpowiednio dużego prądu, jeśli zastosujemy rezystancje 100kΩ i 12kΩ i AVR-a dla którego dopuszczalny prąd diod zabezpieczających jest 1mA to nawet bez dodatkowych zabezpieczeń można dopuścić do 160V na wejściu.
    Przykład z noty aplikacyjnej AVR-a (jeśli prąd jest odpowiednio mały to nawet napięcie sieciowe można podać):
    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler
    Dla pewności można dać dwie diody Schottky-ego
    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler
    Cytat:

    Dlatego doświadczeni projektanci -praktycy nie stosują takiego uproszczenia co widać w części analogowej specjalizowanych układów wskaźników wysterowania.
    Możesz poprzeć przykładem jakiejś współczesnej konstrukcji? (nie starszej niż 20 lat)
    Im więcej mam doświadczenia tym mniej patrzę na to co robią inni, zdarza się że buduję układy których inni nie budowali przede mną, nie ma od kogo odpatrzeć, trzeba myśleć samodzielnie, a jak człowiek się przyzwyczai, to już zostaje.

    0
  • #15 20 Wrz 2018 08:21
    piloszkotosz
    Poziom 3  

    Dzięki za kolejny przykład i objaśnienie tematu.
    Pozwoliłem sobie sprawdzić dzielnik rezystorowy w programie i wszystko się pokrywa z przykładem kolegi. Informacyjnie tylko podam, że korzystałem z programu zawartego na stronie https://atnel.pl/mkavrcalculator.html
    Nie jest to reklama, zaznaczam.

    Wskaźnik wielkości napięcia na wyściu wzmacniaqcza m.cz. i mikrokontroler

    Zauważyłem tylko różnicę w wartościach oporników. Podział jest podobny, ale rząd wielkości już inny. Zapewne ma to wpływ na ten wspomniany prąd dla diody, czy też diod ?. Proszę coś więcej napisać. Nie chodzi mi o samego gotowca, ale może się czegoś przy okazji nauczę, jak wyliczyć taki dzielnik w stosunku do oczekiwanego prądu. Pewnie zasadniczy wpływ ma rezystor ten od strony sygnału, nie od masy ???

    I druga sprawa, czy może ktoś pokazać materiały, linki, jak wyliczyć taki podział dla skali logarytmicznej. Coś, co pozwoli mi zrozumieć temat. U mnie nie ma diod, tylko wyświetlacz lcd. Załóżmy, że używam 16 segmentów, a więc te 40 kilka wolt muszę zobrazować na tych 16 segmentach i tak też to działa, tylko że liniowo. Ja mam zrobiony dodatkowo podział segment x 5 słupków, czyli 16 x 5, czyli 80 dla dokładniejszego obrazowania.
    Załóżmy 40Volt : 80 słupków = 0,5Volta na słupek. Co 0,5Volta zapala się kolejny słupek. Przy 2,5Volta zapalony jest już cały segment, itd...., ale liniowo niestety.

    Jak bym ogarnął przeliczenia dla skali logarytmicznej, to bym był prawie w domu.
    Pozdrawiam

    0