|
|
  |
Пиковый детектор, Кто делал - помогите советом |
|
|
|
Oct 11 2007, 15:28
|
Знающий
   
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888

|
Цитата(Stanislav @ Oct 11 2007, 18:16)  Это абсолютно неверно. Даже при идеальном повторителе схема будет неустойчивой. А вот это - совсем не факт , тут всё зависит от соотношения разных параметров ОУ и ёмкости конденсатора ! Причём , случай идеального повторителя равносилен схеме вообще БЕЗ повторителя . А схема , которую применял автор темы сначала - была БЕЗ повторителя и , заметьте , НЕ имела выброса , следовательно - была устойчива . Неустойчивость ( и как следствие - выброс ) появилась у неё после введения именно повторителя , как результат запаздывания в нём . Тут нет ничего странного . Очень часто бывает , что устойчивая схема начинает возбуждаться при введении относительно небольшого запаздывания .......... Цитата(Stanislav @ Oct 11 2007, 18:16)  Правильно, не относится. Но так уж вышло. Основной принцип "токового зеркала" - управление током p-n перехода падением напряжения на другом переходе. В данном случае, имеет место быть именно это явление. Если уж быть совсем точным , то токовое зеркало - есть ИСТОЧНИК ТОКА , управляемый другим током , причём током той же полярности , в этом суть дела . И дело тут даже не в переходах , так как есть токовые зеркала на мосфетах , у которых нет переходов . У нас же , согласен , есть два диода , ток одного влияет косвенно на ток другого ( через цепь ООС ) ..... но источника тока - нет ( ток у нас зависит ещё и от сопротивления цепи ) , поэтому нет и токового зеркала как СХЕМЫ .
|
|
|
|
|
Oct 11 2007, 16:12
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 19:28)  А вот это - совсем не факт , тут всё зависит от соотношения разных параметров ОУ и ёмкости конденсатора ! Причём , случай идеального повторителя равносилен схеме вообще БЕЗ повторителя . А схема , которую применял автор темы сначала - была БЕЗ повторителя и , заметьте , НЕ имела выброса , следовательно - была устойчива . Уверен, что автор темы слегка ошибся.  Переходные процессы он не снимал - наверное, в этом всё дело. Я уже советовал посмотреть на осциллограммы данного ОУ при подключении выхода к ёмкостной нагрузке. 10 нФ примерно соответствуют границе устойчивости - декремент затухания переходного процесса очень мал. 3,3 нФ, несомненно, также приведут к значительному выбросу, который испортит всё измерение. Введение резистора R1 в цепь заряда кондёра только усугубит всё дело - полюс отодвинется в область НЧ, в зону бОльшего усиления ОУ. Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 19:28)  ...Неустойчивость ( и как следствие - выброс ) появилась у неё после введения именно повторителя , как результат запаздывания в нём . Тут нет ничего странного . Очень часто бывает , что устойчивая схема начинает возбуждаться при введении относительно небольшого запаздывания .......... Я не спорю с тем, что введение дополнительной задержки ухудшает устойчивость в данном случае, а говорю лишь о том, что она будет плохой и при идеальном повторителе. А лихое предположение о сравнимости времён задержек в цепи кондёра и в повторителе не выдерживает просто никакой критики. Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 19:28)  ...Если уж быть совсем точным , то токовое зеркало - есть ИСТОЧНИК ТОКА , управляемый другим током , причём током той же полярности , в этом суть дела . И дело тут даже не в переходах , так как есть токовые зеркала на мосфетах , у которых нет переходов . У нас же , согласен , есть два диода , ток одного влияет косвенно на ток другого ( через цепь ООС ) ..... но источника тока - нет ( ток у нас зависит ещё и от сопротивления цепи ) , поэтому нет и токового зеркала как СХЕМЫ . Простите, Вы уже посчитали время установления? Или хотите, чтобы я это сделал за Вас? Дело в том, что диод - это не просто ключ. Ток через него описывается соотношением I=I0*exp(U/kT). Напряжение на цепочке D3R1, а, следовательно, и ток через неё, будет определяться падением напряжения на цепи D2R2. В этом смысле, первая из них и является источником зарядного тока кондёра. Воспользуйтесь формулой, и посчитайте время установления напряжения от 0 до хотя бы 17 мВ при 20 входных. А потом продолжим. Цитата(TheMad @ Oct 10 2007, 22:12)  ...А вот по поводу резистора - интересно было бы услышать почему. Вообще у меня выходное сопротивление источника сигнала достаточно велико (килоомы), поэтому в моем случае этого можно и не делать. Нужны уточнения. 1. Источник имеет чисто активный импеданс, или заметную реактивную составляющую? 2. Какова длина проводов от источника до детектора? Перевод ОУ в режим класса А заданием начального тока в его выходной каскад благотворно сказывается на форме переходных процессов.
Сообщение отредактировал Stanislav - Oct 12 2007, 10:35
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Oct 11 2007, 17:23
|
Знающий
   
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888

|
Цитата(Stanislav @ Oct 11 2007, 20:12)  Простите, Вы уже посчитали время установления? Или хотите, чтобы я это сделал за Вас? Дело в том, что диод - это не просто ключ. Ток через него описывается соотношением I=I0*exp(U/kT). Напряжение на цепочке D3R1, а, следовательно, и ток через неё, будет определяться падением напряжения на цепи D2R2. В этом смысле, первая из них и является источником зарядного тока кондёра. Воспользуйтесь формулой, и посчитайте время установления напряжения от 0 до хотя бы 17 мВ при 20 входных. А потом продолжим.  Строго считать - чур меня !  Там нелинейный дифур получается даже в квазистатическом приближении , ну его нафиг ..... Но приближённый анализ показывает , что при разнице между входным напряжением и выходным более некоего порога ( порядка 100-200 мв ) постоянная времени стремится к R1*C , а при меньших значениях - к R2*C . Таким образом и выходит , что схема очень быстро зарядит кондёр до некоего уровня , близкого ко входному напряжению , а потом заряд плавно замедлится , и мы медленно "подъезжаем" к точке назначения ....... позволит ли это получить необходимую точность в нашем случае ? Сразу сказать не могу , это зависит от разных обстоятельств ....... возможно , что и нет . Далее , как я мыслю , при реальной отладке этой схемы возникнет необходимость УМЕНЬШИТЬ этот самый порог , чтобы схема быстрее заряжала кондёр до нужной точности . Тут я склоняюсь к тому решению , про которое писал раньше - добавлению небольшого резистора последовательно с D2 , или же ещё одного диода . Падение напряжения на нём приведёт к более резкому открыванию D3 при малых напряжених на входе и соответственно - к более "шустрому" установлению выходного напряжения . Тут , короче , испытывать надо ....... будет время - я это дело проверю . Правда , точно таких ОУ у меня нет , есть похожие .... так что результат по времени установления будет несколько другим , понятное дело . Цитата(Stanislav @ Oct 11 2007, 20:12)  Перевод ОУ в режим класса А заданием начального тока в его выходной каскад благотворно сказывается на форме переходных процессов. Кстати , этот фокус тут пользы не даст , ибо он в других случаях полезен . Перевод в класс А нужен для уменьшения искажений , возникающих от переключения выходных транзисторов ОУ при усилении переменного тока . Так иногда делают , например , в звуковых усилителях . А у нас тут происходит только ЗАРЯД кондёра , а значит - внутри ОУ при этом будут работать транзисторы , подсоединённые к + питания . То есть - во время заряда переключения нет , а значит и класс А пользы не даст , ИМХО .
Сообщение отредактировал deemon - Oct 11 2007, 17:27
|
|
|
|
|
Oct 11 2007, 19:03
|
Знающий
   
Группа: Новичок
Сообщений: 642
Регистрация: 30-01-07
Пользователь №: 24 888

|
Цитата(Stanislav @ Oct 11 2007, 20:12)  Воспользуйтесь формулой, и посчитайте время установления напряжения от 0 до хотя бы 17 мВ при 20 входных. А потом продолжим.  Хотя , что-то я тут притормозился , гы-гы . При низких уровнях схема ведь не перейдёт в состояние с малой постоянной времени - нелинейность ещё не будет сказываться , так что постоянная будет порядка 7 мкс . А это при длительности импульса , например , в те же 7 мкс даст погрешность около 30% . А автору при 20 мв на входе нужно иметь погрешность не хуже 20% ....... Так что без доводки этот вариант на низких уровнях не прокатит  Испытывать надо сразу усовершенствованный вариант , это уж точно ........ С другой стороны , при размахе сигналов в несколько вольт - всё будет довольно симпатично и так .
Сообщение отредактировал deemon - Oct 11 2007, 19:13
|
|
|
|
|
Oct 12 2007, 11:13
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  Строго считать - чур меня !  Там нелинейный дифур получается даже в квазистатическом приближении , ну его нафиг .....  Мне тоже лень, но, по прикидке, получится время порядка 10 мкС, что более, чем на порядок больше максимально допустимого (импульсы-то колоколообразные  ). Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  ...Но приближённый анализ показывает , что при разнице между входным напряжением и выходным более некоего порога ( порядка 100-200 мв ) постоянная времени стремится к R1*C , а при меньших значениях - к R2*C . Вот-вот, я про это и говорил. Неточность у меня только в том, что я изначально рассматривал малые сигналы (на больших проблемм, конечно, меньше во всех отношениях). Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  ...Таким образом и выходит , что схема очень быстро зарядит кондёр до некоего уровня , близкого ко входному напряжению , а потом заряд плавно замедлится , и мы медленно "подъезжаем" к точке назначения ....... позволит ли это получить необходимую точность в нашем случае ? Сразу сказать не могу , это зависит от разных обстоятельств ....... возможно , что и нет . Далее , как я мыслю , при реальной отладке этой схемы возникнет необходимость УМЕНЬШИТЬ этот самый порог , чтобы схема быстрее заряжала кондёр до нужной точности . Тут я склоняюсь к тому решению , про которое писал раньше - добавлению небольшого резистора последовательно с D2 , или же ещё одного диода ... Я писал уже - в этом случае получите выброс. Такая цепочка не решает проблемы устойчивости. А высокое качество фиксации пикового значения возможно только при соблюдении 2-х условий: 1. Высокая скорость перезаряда запоминающей ёмкости (которую Вы почему-то предлагаете ограничить диодом); 2. Общая петля ООС с хорошим демпфированием, при котором переходный процесс получается гладким и без выбросов. Для коррекции же переходного процесса нужно использовать RC-цепочку с выхода левого ОУ на его инвертирующий вход (часто достаточно просто небольшого кондёра). Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  ...Падение напряжения на нём приведёт к более резкому открыванию D3 при малых напряжених на входе и соответственно - к более "шустрому" установлению выходного напряжения . Тут , короче , испытывать надо ....... будет время - я это дело проверю . Правда , точно таких ОУ у меня нет , есть похожие .... так что результат по времени установления будет несколько другим , понятное дело . Только rail-to-rail по выходу не берите, а то получится совсем плохо. Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  ...Кстати , этот фокус тут пользы не даст , ибо он в других случаях полезен . ??? Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 21:23)  ...Перевод в класс А нужен для уменьшения искажений , возникающих от переключения выходных транзисторов ОУ при усилении переменного тока . Так иногда делают , например , в звуковых усилителях . А у нас тут происходит только ЗАРЯД кондёра , а значит - внутри ОУ при этом будут работать транзисторы , подсоединённые к + питания . То есть - во время заряда переключения нет , а значит и класс А пользы не даст , ИМХО . Это не так. Работа в классе А уменьшает задержку распространения сигнала со входа на выход ОУ и отодвигает полюс, образованный его выходным каскадом, в область ВЧ, что есть очень даже вери гут для данного применения. Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 23:03)  Хотя , что-то я тут притормозился , гы-гы . При низких уровнях схема ведь не перейдёт в состояние с малой постоянной времени - нелинейность ещё не будет сказываться , так что постоянная будет порядка 7 мкс . А это при длительности импульса , например , в те же 7 мкс даст погрешность около 30% . Нет, гораздо больше. Учтите форму импульсов. Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 23:03)  ...А автору при 20 мв на входе нужно иметь погрешность не хуже 20% ....... Даже 15%. Если учесть ещё перенос заряда и токи утечки - станет совсем грустно... Цитата(deemon @ Oct 11 2007, 23:03)  ...Так что без доводки этот вариант на низких уровнях не прокатит  Испытывать надо сразу усовершенствованный вариант , это уж точно ........ С другой стороны , при размахе сигналов в несколько вольт - всё будет довольно симпатично и так . А так, как предложено мной, и как реализовано автором темы - всё равно лучше. ИМХО. Цитата(TheMad @ Oct 11 2007, 21:15)  2Stanislav: Источник сигнала имеет активное выходное сопротивление, около килоома. Подключен кусочком рк-50-2-11 длиной около метра с соответствующими разъемами. Никакого согласования нет, при таких расстояниях и длительностях форма импульса не искажается с достаточной для практики точностью. Я бы на Вашем месте резистор поставил обязательно. Хотя бы для того, чтобы избежать паразитных резонансов на ВЧ, а также уменьшить влияния ёмкости кабеля на работу схемы детектора.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Mar 25 2008, 15:15
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 165
Регистрация: 21-10-04
Пользователь №: 936

|
С вашего позволения подниму тему Пикового детектора еще раз. Потребовалось сделать подобное устройство, но для быстрых сигналов. Частота входных сигналов до 10 МГц. Амплитуды до 5В. Т.е. нужен быстрый пиковый детектор. Испытывалась традиционная схема (подобная у TheMad), со сбросом: Операционники AD817 и/или AD8033. Емкость хранящего конденсатора брал 120-330пф. Диоды КД522, или КД512, или 1N4448. Транзистор для ключа сброса или биполярный (КТ368), или полевой(КП303), или ключ ADG417. Имею вполне приличную работу пик. детектора, но до частоты 2-2,5МГц. Далее спад (или завал перед пиком) и пролезание части быстрого импульса входного сигнала. Считаю что это из-за медленного ключа сброса? И возможно диода ? Может кто-то имеет идеи по построению пикового детектора для быстрых сигналов, выскажитесь пожалуйста !
|
|
|
|
|
Mar 25 2008, 15:39
|
Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 462
Регистрация: 26-06-07
Пользователь №: 28 723

|
Цитата(pergunt @ Mar 25 2008, 18:15)  С вашего позволения подниму тему Пикового детектора еще раз. Потребовалось сделать подобное устройство, но для быстрых сигналов. Частота входных сигналов до 10 МГц. Амплитуды до 5В. Т.е. нужен быстрый пиковый детектор. Испытывалась традиционная схема (подобная у TheMad), со сбросом: Операционники AD817 и/или AD8033. Емкость хранящего конденсатора брал 120-330пф. Диоды КД522, или КД512, или 1N4448. Транзистор для ключа сброса или биполярный (КТ368), или полевой(КП303), или ключ ADG417. Имею вполне приличную работу пик. детектора, но до частоты 2-2,5МГц. Далее спад (или завал перед пиком) и пролезание части быстрого импульса входного сигнала. Считаю что это из-за медленного ключа сброса? И возможно диода ? Может кто-то имеет идеи по построению пикового детектора для быстрых сигналов, выскажитесь пожалуйста ! Точные ВЧ пиковые детекторы строятся принципиально по-другому, обычно на основе однополярного ИТУН, заряжающего емкость (которая таким образом выполняет функцию формирования основного полюса петлевого усиления). ООС в свою очередь, берется с выхода простейшего (но очень быстрого) повторителя напряжения на емкости. Лучше всего это делать на кремнии (БМК), на "россыпи" паразитные параметры монтажа очень сильно портят характеристики - погрешности в единицы мВ на 5-В импульсе длиной всего 20-30 нс не видать, как ямщику горностаевой мантии.. В схеме на ОУ получается минимум 3 полюса передаточной функции, а это означает, что получить точный пиковый детектор (даже без учета паразитных индуктивностей монтажа и емкостей диодов) можно только для частот, как минимум, в десятки раз меньших, чем f1 ОУ.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|