Синхронизация относительно 50 Гц, Требуется ФАПЧ, синхронизированный с 50 Гц Опции

[MaxPIC]

Стоит такая задача: есть фотоусилитель, который принимает оптический сигнал периодом 125 мксек. В течение 25мксек сигнал усилен включением светодиода, в течение оставшихся 100 мксек измеряется фон и светодиод выключен (постоянная засветка плюс 100 Гц от ламп). Ставить оптические фильтры нельзя, поэтому с засветкой надо бороться электронным способом. Фотодиод весит на кабеле, длиной 1,5 м. Ёмкость кабеля не позволяет увеличить частоту сигнала. Величина фототока амплитуды при засветке светодиодом порядка 100 нА. Величина фона - 100...500 нА. Необходимо измерить эту амплитуду с разрешением 10 пА, причём разрешением свободным от шума (т.е. С/Ш = 80 дБ). Система работает следующим образом: измеряется сигнал при включенном светодиоде и при выключенном измеряется фон, затем два числа вычитаются. Если взять частоту 100 Гц оптической помехи от сети получается, что фон не совсем постоянен и за счёт изменения его за 125 мксек получается комбинационный сигнал помехи. Полезный сигнал изменения амплитуды лежит в диапазоне 0...40 Гц, а спектральные составляющие комбинационной помехи будут равны M*8000+-N*100 Гц, где M и N - целые числа. Если частота помехи от сети будет не 100, а 99,8 Гц, то ближайшая спектральная составляющая комбинационной помехи попадёт в диапазон полезного сигнала: 8000-80*99,8=16 Гц. Вот я подумал, как бы организовать ФАПЧ, синхронный с сетью 50 Гц, который бы выдавал частоту 8 кГц, синхронную относительно 50 Гц, а также частоту 32 МГц для АЦП (ADS1675), также синхронную с 50 Гц. Думал поставить диодный мост от питания, затем полосовой фильтр на 50 Гц и оптопару (нужна гальваноразвязка), сигнал с которой подать на компаратор для формирования частоты 50 Гц, относительно которой нужно синхронизироваться. Встал вопрос, при изменении напряжения в сети у меня будет меняться скорость нарастания синусоиды 50 Гц, а значит пойдёт сильный джиттер. Как вообще от этого избавляются? Может не с сети нужно 50 Гц брать, а например, с экрана кабеля или вообще антенку сгородить? Хотя проблема джитттера при изменении амплитуды наводки сохранится. Кто вообще реализовывал синхронизацию относительно 50 Гц в сети подскажите схемное решение. Может для этого и микросхемы специальные есть, вроде для видеокамер есть синхронизация относительно сетевых 50 Гц, или я что путаю?

[ZVA]

Кто вообще реализовывал синхронизацию относительно 50 Гц в сети подскажите схемное решение. Может для этого и микросхемы специальные есть, вроде для видеокамер есть синхронизация относительно сетевых 50 Гц, или я что путаю?

П.Хоровиц, У. Хилл "Искуство схемотехники" в трех томах. Москва "Мир" 1993г.
Том 2. раздел 9.27 - Схемы фазовой автоподстройки частоты. Есть примеры схем и расчета.

[MaxPIC]

П.Хоровиц, У. Хилл "Искуство схемотехники" в трех томах. Москва "Мир" 1993г.
Том 2. раздел 9.27 - Схемы фазовой автоподстройки частоты. Есть примеры схем и расчета.

Это я, естественно, смотрел. Вопрос с джитером остаётся открытым.

[ZVA]

Это я, естественно, смотрел. Вопрос с джитером остаётся открытым.

Ну если смотрел, то должен был понять, что синус 50 Гц преобразовывают сначала в логический уровень, используя переходы синуса через ноль (исключая тем самым влияние амплитуды). А только потом этот сигнал можно подавать в систему ФАПЧ. А получить его можно множеством способов, например при помощи компаратора.

[xemul]

Система работает следующим образом: измеряется сигнал при включенном светодиоде и при выключенном измеряется фон, затем два числа вычитаются.

Предполагается дальнейшая обработка, или Вы хотите одним арифметическим действием каждые 125 мкс получать достоверный результат?

Если взять частоту 100 Гц оптической помехи от сети получается, что фон не совсем постоянен и за счёт изменения его за 125 мксек получается комбинационный сигнал помехи. Полезный сигнал изменения амплитуды лежит в диапазоне 0...40 Гц, а спектральные составляющие комбинационной помехи будут равны M*8000+-N*100 Гц, где M и N - целые числа. Если частота помехи от сети будет не 100, а 99,8 Гц, то ближайшая спектральная составляющая комбинационной помехи...

Оцените мощность 80-й гармоники для сглаженного как-нить (Вы ничего не сказали про тип лампочек) sin².

Вот я подумал, как бы организовать ФАПЧ, синхронный с сетью 50 Гц, который бы выдавал частоту 8 кГц, синхронную относительно 50 Гц, ...

И каким образом оно Вам поможет?

Встал вопрос, при изменении напряжения в сети у меня будет меняться скорость нарастания синусоиды 50 Гц, а значит пойдёт сильный джиттер.

имхо, Вы озадачиваетесь проблемами даже не 2-го, а 10-го порядка малости.

[MaxPIC]

Предполагается дальнейшая обработка, или Вы хотите одним арифметическим действием каждые 125 мкс получать достоверный результат?

Оцените мощность 80-й гармоники для сглаженного как-нить (Вы ничего не сказали про тип лампочек) sin².

И каким образом оно Вам поможет?

имхо, Вы озадачиваетесь проблемами даже не 2-го, а 10-го порядка малости.

1. Да, я хочу каждые 125 мксек получать достоверные данные.
2. По поводу всего остального: я исходил из следующих предпосылок, так как фон неравномерен, то его влияние будет давать погрешность. Значит, если амплитуда выпрямленной синусоиды 50 Гц от лампочки даёт фототок порядка 200 нА, то худший случай, когда производная тока максимальна: 2*Pi*50*200нА = 62800 нА/сек, тогда за время 100 мксек фон изменится на 6,28 нА. А так как я вычитаю сигнал при включённом светодиоде на 25 мксек из измеренного фона в течение 100 мксек, то получим помеху величиной 6,28 нА. В момент, когда производная от фона равна 0 будем считать помеху равной 0 нА. Тогда амплитуда помехи будет равна 6,28 нА и, насколько я понимаю, в случае идеальной синхронизации с сетью эта амплитуда будет на частоте 100 Гц (100 и остальные гармоники можно будет цифрой отфильтровать), однако, если будет разбаланс, то эта амплитуда окажется в полосе полезного сигнала. Таким образом, если я хочу 80 дБ при 100 нА, а амплитуда помехи в полосе полезного сигнала 6,28 нА, то до разрешения в 10 пА как до Луны. Если что не так, поправьте.

Ну если смотрел, то должен был понять, что синус 50 Гц преобразовывают сначала в логический уровень, используя переходы синуса через ноль (исключая тем самым влияние амплитуды). А только потом этот сигнал можно подавать в систему ФАПЧ. А получить его можно множеством способов, например при помощи компаратора.

Закон изменения напряжения в сети
> Pwr:=(t,deviation)->220*(1+deviation)*sin(2*Pi*50*t);

Девиация напряжения (+- 10%)
> delta:=0.1;

Напряжение смещения компаратора LM2903A равно 2 мВ
> Vcm:=2*10^(-3);

Разность времени между периодами, если первая волна синусоиды при напряжении меньшем на 10%, а вторая - большем на 10%
в наносек. Это и есть, на мой взгляд джиттер.
> dT:=10^9*solve(Pwr(x,-delta)=Vcm,x)-solve(Pwr(x,delta)=Vcm,x);

Синхронизированный ФАПЧ должен обеспечить 32 МГц для АЦП ADS1675, т.е. период тактового импульса равен 31,25 нсек. Получается, джиттер сравним с периодом частоты тактирования. На мой взгляд, за счёт джиттера получится ситуация, когда помехи в сети, изменяющие амплитуду сетевого напряжения буду напрямую создавать помехи на выходе АЦП и ситуация только ухудшится. Поэтому я и поставил вопрос о джиттере. Может быть стоит не синхронизировать АЦП, а синхронизировать только 8 кГц и программно выделять фронты сигнала, чтобы отдельно вычислять амплитуду тока и подставку, соответствующую фону?

[тау]

Поэтому я и поставил вопрос о джиттере. Может быть стоит не синхронизировать АЦП, а синхронизировать только 8 кГц и программно выделять фронты сигнала, чтобы отдельно вычислять амплитуду тока и подставку, соответствующую фону?

Имхо, Вы упретесь в ту проблему что свет от лампы не повторяет сетевую синусоиду , световой поток от неё более нелинейная вещь. И , что еще хуже, сетевое напряжение в розетках далеко не синусоида, там всякой грязи и гармоник полно.

[xemul]

1. Да, я хочу каждые 125 мксек получать достоверные данные.

имхо, Вас спасёт только второй идентичный канал, измеряющий фоновую засветку.

[MaxPIC]

имхо, Вас спасёт только второй идентичный канал, измеряющий фоновую засветку.

Согласен на все 100, но только конструктивно канал один и второй поставить физически нельзя, доступ в конструкцию закрыт.

Имхо, Вы упретесь в ту проблему что свет от лампы не повторяет сетевую синусоиду , световой поток от неё более нелинейная вещь. И , что еще хуже, сетевое напряжение в розетках далеко не синусоида, там всякой грязи и гармоник полно.

Да, и эти гармоники будут в оптическом сигнале и пролезут в качестве помех на вход. Кстати, а у новых энергосберегающих ламп световой поток какую частотную область занимает?

[Tanya]

имхо, Вас спасёт только второй идентичный канал, измеряющий фоновую засветку.

Абсолютно! Хочется добавить.
Не рассматривали ли Вы вместо кабеля, на конце которого стоит фотодиод, световоды в том же кабеле, а приемник уже комфортно в хорошем месте?
Часть световодов пустить на засветку только...
Все то, что Вы писали про засветку, - неправильно.
Лампы (даже накаливания) светятся не так, как Вы думаете. При изменении напряжения форма и задержки будут разные. А если есть еще люминесцентные...
Поэтому использовать электрический сигнал для компенсации неправильно будет.

[MaxPIC]

Абсолютно! Хочется добавить.
Не рассматривали ли Вы вместо кабеля, на конце которого стоит фотодиод, световоды в том же кабеле, а приемник уже комфортно в хорошем месте?
Часть световодов пустить на засветку только...
Все то, что Вы писали про засветку, - неправильно.
Лампы (даже накаливания) светятся не так, как Вы думаете. При изменении напряжения форма и задержки будут разные. А если есть еще люминесцентные...
Поэтому использовать электрический сигнал для компенсации неправильно будет.

Конструкцию фотодиода с кабелем трогать никак нельзя. Ну, скажем так, если бы максимальная спектральная составляющая оптической помехи была раз в 100 меньше частоты импульсов подсветки светодиода, то электрическая компенсация была бы вполне уместна. Вопрос в том, как тогда бороться с такими помехами. У меня есть ещё старый добрый вариант в лоб: широкополосный усилитель на входе, который усиливает оптические засветки и полезный сигнал, но частоту несущей увеличить с 8 кГц до, скажем 25 кГц. Затем сигнал пропустить через аналоговый ППФ (ФВЧ+ФНЧ) и оцифровать с помощью АЦП и в цифре проводить вычисление разности между средним значением амплитуды и подставкой. Тогда всё, что ниже 1 кГц можно будет аналоговым способом отфильтровать не менее, чем на 40 дБ, а остальное добить цифровым фильтром. Остаётся только вопрос, улучшит ли положение дела синхронизация с 50 Гц только частоты несущей (25 кГц)? И если да, то хотя бы оценочно на сколько или пробовать надо? Если кто пробовал, поделить опытом.

[jam]

Делал такую штуку - работает как чеснок.
Сначала надо профильтровать сетевую частоту (хорошенько), потом взять переход через ноль и пустить на микроконтроллер который уже сделает Вам 8кгц. Я правда делал 800 Гц - мне достатчно было. Аналоговые фапчи толком не работают - долго синхронизируются и ото всякой помехи сбоят...

[xemul]

Согласен на все 100, но только конструктивно канал один и второй поставить физически нельзя, доступ в конструкцию закрыт.

Если допустимо выдавать результат с задержкой в 20 мс, заводите кольцевой буфер на соответствующее количество отсчетов и мучайте его математикой (можете туда и ФАПЧ приделать, но я не вижу смысла в привязке к частоте сети с точностью до ...).

[Tanya]

Если кто пробовал, поделить опытом.

Вам в первую очередь нужно экспериментально определить, с какой точностью воспроизводится засветка.
И только потом думать обо всем остальном.

[MaxPIC]

Вам в первую очередь нужно экспериментально определить, с какой точностью воспроизводится засветка.
И только потом думать обо всем остальном.

Поясните, пожалуйста, а то я никак понять не могу, что значит "точность воспроизведения засветки".

[Tanya]

Поясните, пожалуйста, а то я никак понять не могу, что значит "точность воспроизведения засветки".

Это значит, что Вы должны проделать большое число точных (с привязкой к сети) осциллограмм засветки в зависимости от фаз Луны и пр...
потом их анализировать. Таким образом, Вы, возможно, узнаете, что с некоторой вероятностью оптическая наводка будет некоторой функцией от фазы (уже сети). И будете знать доверительный интервал от фазы. Т.е. две функции (от фазы) - засветка и ее вариация. После чего из Ваших измерений можно будет вычесть первую функцию и через знак (+/-) дописать вторую....
И еще... учитывая напряжение в сети и проч....
Если ошибка будет большой, можно не мучиться дальше.

[MaxPIC]

Это значит, что Вы должны проделать большое число точных (с привязкой к сети) осциллограмм засветки в зависимости от фаз Луны и пр...
потом их анализировать. Таким образом, Вы, возможно, узнаете, что с некоторой вероятностью оптическая наводка будет некоторой функцией от фазы (уже сети). И будете знать доверительный интервал от фазы. Т.е. две функции (от фазы) - засветка и ее вариация. После чего из Ваших измерений можно будет вычесть первую функцию и через знак (+/-) дописать вторую....
И еще... учитывая напряжение в сети и проч....
Если ошибка будет большой, можно не мучиться дальше.

Это получается, ещё и для разных источников излучения (лампа накаливания, галогенка, люминесцентная, светодиодная и т.п.) разные? В итоге количество опытов растёт до бесконечности. Я придерживаюсь гипотезы, что в сигнале застветки львиную долю составляет переменная составляющая, связанная с частотой сети. А высокочастотные составляющие, вызванные искажением питания или спецификой излучателя учесть, на мой взгляд просто невозможно, даже построить плотность вероятности появления спектральной составляющей с заданной амплитудой, частотой и фазой и то не получится. Конечно, практика - критерий истины, однако может стоит попробовать сделать плату с хорошей синхронизацией (например, с цифровым ФАПЧ, как предлагалось выше) относительно 50 Гц и измерить отношение сигнал-шум для фантома (физический эквивалент реального объекта) в разных помещениях с разными источниками света и ответить себе раз и навсегда на вопрос, а нужна ли вообще эта синхронизация и что она даёт? Поэтому и жду схемотехнических решений и предложений.
Вообще странно, вроде бы задача тривиальная, неужели с ней не сталкивались разработчики, не экспериментировали? Я очень хотел бы ознакомиться с результатами таких экспериментов, чтобы не изобретать велосипед.

[Tanya]

Вообще странно, вроде бы задача тривиальная, неужели с ней не сталкивались разработчики, не экспериментировали? Я очень хотел бы ознакомиться с результатами таких экспериментов, чтобы не изобретать велосипед.

Хорошо. Записывайте.
Дифференциальное уравнение теплового баланса. Приток тепла - квадрат тока на сопротивление (T(t)), теплоотвод - линейная часть(T) + часть, пропорциональная четвертой степени температуры (T). Этот приток минус отвод, деленный на теплоемкость (если лампочек несколько разных. то...) даст нам производную температуры по времени.
Если подумать, то, наверное, все, что было секунды две-три назад можно отбросить. Надо знать толщину нити лампочек...
Получим, решая это уравнение, зависимость температуры от времени и от предыстории напряжения (это тоже приближение...).
Теперь, используя ур-ие Планка-Эйнштейна, найдем мгновенный спектр излучения (тоже с допущениями - равновесие имеется?)
Свертка со спектральной чувствительностью вашего фотоприемника - и вот Вам результат, - двенадцать негритят....

[Alexashka]

2 MaxPIC: а если до АЦП поставить ФВЧ который бы отрезал все что ниже 8кГц? -Те самые девиации подставки

[Tanya]

2 MaxPIC: а если до АЦП поставить ФВЧ который бы отрезал все что ниже 8кГц? -Те самые девиации подставки

Вот лампочку включайте-выключайте. И смотрите, и смотрите на нее...
Какие 8 кГц при такой точности? И, вообще, данная задача не для любителей разложения по Фурье....

[Alexashka]

И, вообще, данная задача не для любителей разложения по Фурье....

это Вы меня имеете ввиду? А чем Вам Фурье не угодил?
Кстати никто не запрещает усреднить потом полученную амплитуда за 20-100 периодов. (вроде 8000/40 =200?)

[MaxPIC]

2 MaxPIC: а если до АЦП поставить ФВЧ который бы отрезал все что ниже 8кГц? -Те самые девиации подставки

Да, я выше предложил такой способ, но комбинационную помеху в амплитуде он не уберёт.

Хорошо. Записывайте.
Дифференциальное уравнение теплового баланса. Приток тепла - квадрат тока на сопротивление (T(t)), теплоотвод - линейная часть(T) + часть, пропорциональная четвертой степени температуры (T). Этот приток минус отвод, деленный на теплоемкость (если лампочек несколько разных. то...) даст нам производную температуры по времени.
Если подумать, то, наверное, все, что было секунды две-три назад можно отбросить. Надо знать толщину нити лампочек...
Получим, решая это уравнение, зависимость температуры от времени и от предыстории напряжения (это тоже приближение...).
Теперь, используя ур-ие Планка-Эйнштейна, найдем мгновенный спектр излучения (тоже с допущениями - равновесие имеется?)
Свертка со спектральной чувствительностью вашего фотоприемника - и вот Вам результат, - двенадцать негритят....

Как в анекдоте про чукчу из "Поле чудес": буквы все угадал, а слово прочитать не смог

это Вы меня имеете ввиду? А чем Вам Фурье не угодил?
Кстати никто не запрещает усреднить потом полученную амплитуда за 20-100 периодов. (вроде 8000/40 =200?)

Мне данные от каждой амплитуды нужны.

[Tanya]

это Вы меня имеете ввиду? А чем Вам Фурье не угодил?
Кстати никто не запрещает усреднить потом полученную амплитуда за 20-100 периодов. (вроде 8000/40 =200?)

В том-то и беда, что усреднять нельзя. Нужно честно все решать.
Наверное, наврала выше...
Сколько времени положено эталонную лампу прогревать до измерений (установления равновесия)? Минут 30...

[Alexashka]

Да, я выше предложил такой способ, но комбинационную помеху в амплитуде он не уберёт.

аа...низкочастотные биения от компонент засветки. да согласен, усреднение не спасет, тем более если Вам нужна каждая амплитуда. Кстати зачем так перезакладываться с частотой оцифровки если полезная полоса 40Гц?

[Tanya]

Мне данные от каждой амплитуды нужны.

Хотели сказать - от каждого полупериода?
Так вот - 1000 предыдущих полупериодов вносят значительный вклад.

[alexkok]

Да, я выше предложил такой способ, но комбинационную помеху в амплитуде он не уберёт.

Динамический диапазон по интермодуляции у фотодиодов очень высокий.
Не будет никакой комбинационной помехи.
Так что хорошего ФВЧ достаточно, хоть аналогового, хоть цифрового.
Естественно требования к линейности остальных каскадов это не отменяет.

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 26 2009, 19:54

[Tanya]

Динамический диапазон по интермодуляции у фотодиодов очень высокий.
Не будет никакой комбинационной помехи.
Так что хорошего ФВЧ достаточно, хоть аналогового, хоть цифрового.

Если бы свет линейно зависел...

[alexkok]

Если бы свет линейно зависел...

Может поясните?

[Tanya]

Может поясните?

А что тут пояснять? Все грубо написала...
В терминах частотного анализа при требуемой точности ничего путного нельзя получить...

[alexkok]

А что тут пояснять? Все грубо написала...
В терминах частотного анализа при требуемой точности ничего путного нельзя получить...

А в терминах интермодуляционных искажений вполне можно.

[Alexashka]

А в терминах интермодуляционных искажений вполне можно.

Просто с чего Вы взяли что форма сигнала от завсетки будет чистым синусом? А если нет- то все возможные гармоники вплоть до....8кГц

[Tanya]

Просто с чего Вы взяли что форма сигнала от завсетки будет чистым синусом? А если нет- то все возможные гармоники вплоть до....8кГц

Какие гармоники?
Вот представьте: синус (50Гц) длился миллион лет. Но 13 полупериодов назад один полупериод был искажен...

[тау]

а если взять 10pA да перемножить к примеру на 100мкВ да ещё домножить на 20 мкС получится 2*10^-20 Дж . в 4кТ уже упёрлось. Как тут быть? в смысле, с тепловыми шумами.

[Tanya]

а если взять 10pA да перемножить к примеру на 100мкВ да ещё домножить на 20 мкС получится 2*10^-20 Дж . в 4кТ уже упёрлось. Как тут быть? в смысле, с тепловыми шумами.

Это Вы к чему? Один квант света унесет в среднем примерно четверть эв. Но не каждый квант долетит до середины Днепра. А если и долетит, то помножится на квантовый выход и не всегда даст нам электрон в ощущения...

[alexkok]

Просто с чего Вы взяли что форма сигнала от завсетки будет чистым синусом? А если нет- то все возможные гармоники вплоть до....8кГц

Гармоники попадающие в спектр сигнала не фильтруются в принципе.

[тау]

Это Вы к чему? Один квант света унесет в среднем примерно четверть эв. .....

А Вы к чему? представьте что вопрос был задан топикстартеру. 10pA и 20 мкс не я придумал.

Сообщение отредактировал тау - Oct 26 2009, 21:03

[MaxPIC]

А Вы к чему? представьте что вопрос был задан топикстартеру. 10pA и 20 мкс не я придумал.

Не 20 мксек, а 25 мксек. А 100 мкВ Вы откуда взяли? Поясните, что за работа в Дж была рассчитана? Если 100 мкВ - это выходное напряжение при токе 10 пА, то как их можно перемножать, мощность чего получится? Для полосы в 10 кГц и сопротивления обратной связи 1 МОм я считал Vrms теплового шума и получилось 12,71 мкВ. Действительно, 10 пА соответствует 10 мкВ выходного сигнала. Добавив тепловой шум от сопротивлений обратной связи, входной шум АЦП (Vrms=10,1 мкВ) и шум усилителя (Vrms = 540 нВ) можно прикинуть суммарный шум системы VrmsAll = sqrt(Vrmsi)=sqrt(12,71^2+10,1^2+0.54^2)=16,24 мкВ. А если ещё учесть, что за 25 мксек (фронт в 5.8 мксек не считаем) будет получено 12 отсчётов, которые будут усредняться, то усреднение уменьшит вычисленную величину в sqrt(12)=3.46 раза до 4,7 мкВ. Правда определение разности увеличит шум конечного результата, но за 100 мксек будет зарегистрировано 62 отсчёта, а это уменьшит величину 16.24 до 2,1 мкВ и суммарный шум полученных данных в итоге в микровольтах должен будет равен sqrt(4.7^2+2.1^2)=5.1 мкВ

[Alexashka]

Какие гармоники?
Вот представьте: синус (50Гц) длился миллион лет. Но 13 полупериодов назад один полупериод был искажен...

Почему 13?
Т.е Вы хотите сказать что в течении миллион лет мы думали что у нас идеальный синус... Но потом оказалось что ошиблись?
И чтоже из этого следует?

Если оценить вклад гармоник и спектральных выбросов (случайных как в том случае что Вы описали), то гармоники дадут намного больше эффект. Имхо конечно.

Гармоники попадающие в спектр сигнала не фильтруются в принципе.

Да но их можно так аккуратненько сдвинуть, чтобы они не папали в интересующую область. ФАПЧ должен помочь имхо

[тау]

...А 100 мкВ Вы откуда взяли? Поясните, что за работа в Дж была рассчитана?

да так , навскидку . 10мкв вых.сигнала еще сложнее. Энергия импульса на вашем 1 МОм резисторе еще меньше. Шум больше.

Для полосы в 10 кГц и сопротивления обратной связи 1 МОм я считал Vrms теплового шума и получилось 12,71 мкВ. Действительно, 10 пА соответствует 10 мкВ выходного сигнала.

Полосу надо ширее брать, Вас же каждый импульс интересует , причем точное значение верхушки. тут даже 50кГц мало.

входной шум АЦП (Vrms=10,1 мкВ) и шум усилителя (Vrms = 540 нВ)

прошу прощения за любопытство , а что за АЦП?

.... суммарный шум полученных данных в итоге в микровольтах должен будет равен sqrt(4.7^2+2.1^2)=5.1 мкВ

хорошо, коли так, а если в пик-пиках посчитать , выходит под 30 мкВ , или 3 LSB. Да реально больше получится, имхо.

[alexkok]

Да но их можно так аккуратненько сдвинуть, чтобы они не папали в интересующую область. ФАПЧ должен помочь имхо

Это каким же образом?
Напомню, автор хочет получить амплитуду каждого импульса, т. е. спектр сигнала широкий.
Гармоники 50-ти до 8кгц не дотянут, там могут быть только помехи от устройств типа тиристорных регуляторов,
а против них никакая ФАПЧ не поможет.

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 26 2009, 22:42

[Alexashka]

Это каким же образом?
Напомню, автор хочет получить амплитуду каждого импульса, т. е. спектр сигнала широкий.
Гармоники 50-ти до 8кгц не дотянут, там могут быть только помехи от устройств типа тиристорных регуляторов,
а против них никакая ФАПЧ не поможет.

Прочтите внимательно первый пост автора " Полезный сигнал изменения амплитуды лежит в диапазоне 0...40 Гц"

ЗЫ. Дотянет, только вот ослабнет очень значительно. Грубо -в 2000 раз

[MaxPIC]

Полосу надо ширее брать, Вас же каждый импульс интересует , причем точное значение верхушки. тут даже 50кГц мало.

прошу прощения за любопытство , а что за АЦП?

Согласен, полосу надо будет брать шире. АЦП ADS1672.

[alexkok]

Согласен, полосу надо будет брать шире. АЦП ADS1672.

Так каждый импульс или " Полезный сигнал изменения амплитуды лежит в диапазоне 0...40 Гц"?
Определитесь.

[Tanya]

Почему 13?
Т.е Вы хотите сказать что в течении миллион лет мы думали что у нас идеальный синус... Но потом оказалось что ошиблись?
И чтоже из этого следует?

Если оценить вклад гармоник и спектральных выбросов (случайных как в том случае что Вы описали), то гармоники дадут намного больше эффект. Имхо конечно.


Да но их можно так аккуратненько сдвинуть, чтобы они не папали в интересующую область. ФАПЧ должен помочь имхо

Как бы Вам посильнее объяснить...
Вот представьте (а еще лучше - посчитайте) зависимость температуры от времени нити накаливания. Пусть только два полупериода мы ее питаем. И пусть амплитуда будет меняться. В крайнем случае экспериментально измерьте свет от нее...
Какие гармоники?
Видели лампу эталонную? Там лента широкая и массивная... Зачем-то...

[Alexashka]

Как бы Вам посильнее объяснить...
Вот представьте (а еще лучше - посчитайте) зависимость температуры от времени нити накаливания. Пусть только два полупериода мы ее питаем. И пусть амплитуда будет меняться. В крайнем случае экспериментально измерьте свет от нее...
Какие гармоники?
Видели лампу эталонную? Там лента широкая и массивная... Зачем-то...

К сожалению сейчас не могу ни проверить, ни посчитать. Мне просто интересно, что по-Вашему там будет.
И все-таки давайте рассматривать не момент включения, а установившееся термодинамическое равновесие. И учитывать инертность спирали, которая за 1-2 полупериода и нагрется толком то не успеет.

[Tanya]

К сожалению сейчас не могу ни проверить, ни посчитать. Мне просто интересно, что по-Вашему там будет.
И все-таки давайте рассматривать не момент включения, а установившееся термодинамическое равновесие. И учитывать инертность спирали, которая за 1-2 полупериода и нагрется толком то не успеет.

Вот Вы и вникли в проблему.
Автору нужно очень точно вычитать фон, поэтому такой сыр-бор. А в "установившемся равновесии" (которое не устанавливается с нужной точностью) провал (пусть не полный) одного полупериода?
Мне тут только что одна, возможно, глупая мысль пришла.
Если у автора засветка только лампами накаливания, то поставить еще одну лампочку (идентичную), питаемую от той же сети, детектор на нее идентичный (с кабелем) и после усилителя управляемый делитель (умножающий ЦАП). Подбирая коэффициент деления, добиваемся (динамически) нулевого сигнала на 100 Гц. Ну не совсем нулевого.
Остаток добиваем кубической интерполяцией сэмплов фоновой засветки. Два измерения до и два после импульса подсветки.
Еще можно вместо ТИ усилителя взять IVC102 или DDC от TI.
Там ворота можно открывать-закрывать на интегратор.

[MaxPIC]

Вот Вы и вникли в проблему.
Автору нужно очень точно вычитать фон, поэтому такой сыр-бор. А в "установившемся равновесии" (которое не устанавливается с нужной точностью) провал (пусть не полный) одного полупериода?
Мне тут только что одна, возможно, глупая мысль пришла.
Если у автора засветка только лампами накаливания, то поставить еще одну лампочку (идентичную), питаемую от той же сети, детектор на нее идентичный (с кабелем) и после усилителя управляемый делитель (умножающий ЦАП). Подбирая коэффициент деления, добиваемся (динамически) нулевого сигнала на 100 Гц. Ну не совсем нулевого.
Остаток добиваем кубической интерполяцией сэмплов фоновой засветки. Два измерения до и два после импульса подсветки.
Еще можно вместо ТИ усилителя взять IVC102 или DDC от TI.
Там ворота можно открывать-закрывать на интегратор.

Нет, к сожалению не только лампами накаливания.
Кстати, с DDC112 работал как-то раз, в итоге от трансимпедансного усилителя можно бОльшего отношения сигнал-шум добиться.

В итоге, в сухом остатке:
-> использовать ли синхронизацию относительно 50 Гц частоты 8 кГц - 50/50, надо пробовать. А какую схему для синхронизации - так и не определились.
-> поставить на выходе трансимпедансного усилителя ФВЧ для удаления помех от засветок, в том числе и 100 Гц (может быть ФВЧ сделать цифровым фильтром), а на самом трансимпедансном усилителе организовать ФНЧ для ограничения полосы и защиты от наложения спектра
-> выбрать АЦП ADS1672 вместо ADS1675, так как и 625 KSPS достаточно
-> организовать цифровую фильтрацию данных на скорости 625 KSPS
-> алгоритм работы сделать следующим: значения с АЦП во время подсветки светодиода усреднять, значения без подсветки (в течение 100 мксек) усреднять тоже и два усреднённых значения вычитать. Полученные значения уже отфильтровывать ЦФ для ограничения полосы полезного сигнала 0...40 Гц.
-> выполнить коррекцию ёмкости кабеля для уменьшения фототоков утечки на экран посредством повторителя напряжения на OPA827
Если у кого-нибудь будут дополнительные предложения или коррекции высказанных тезисов, с удовольствием выслушаю.

[тау]

Нет, к сожалению не только лампами накаливания.

можно покаркать? и еще лампами дневного света с электронными балластами и малым временем свечения люминофора. А также , чтобы служба мёдом не казалась, и перспективными светодиодными светильниками с электронным импульсным балластом, килогерц на 50-150. Медведев скоро таки запретит лампочки Ильича, могобыть.

-> использовать ли синхронизацию относительно 50 Гц частоты 8 кГц - 50/50, надо пробовать. А какую схему для синхронизации - так и не определились.

имхо аналоговую не стОит , цифровую можно и приспособить. В смысле регулировать период подсветки 125 мкс медленно и печально с точки зрения подстройки под фазу сети, путем исключени\добавления некоторых циклов\клоков каких-нибудь.

-> организовать цифровую фильтрацию данных на скорости 625 KSPS

не забудьте про 5.5 мкс Settling Time, которое надо еще и увеличить в связи с ненулевым фронтом аналогового сигнала от подсветки.

-> алгоритм работы сделать следующим: значения с АЦП во время подсветки светодиода усреднять, значения без подсветки (в течение 100 мксек) усреднять тоже и два усреднённых значения вычитать. Полученные значения уже отфильтровывать ЦФ для ограничения полосы полезного сигнала 0...40 Гц.

не надо сразу вот так и усреднять. Лучше усреднять разницу между интерполированными значениями фонофой засветки и собственно отсчетами во время подсветки (для каждого момента Ti) . тем самым 6.28нА , о которых Вы писали как о помехе во время мкксимального фронта внейшней засветки, можно будет нейтрализовать (теоретичски).

[alexkok]

В итоге, в сухом остатке:
-> использовать ли синхронизацию относительно 50 Гц частоты 8 кГц - 50/50, надо пробовать. А какую схему для синхронизации - так и не определились.

Синхронизация в данном случае вредна, т. к. ВЧ помехи привязанные к частоте сети будут детектироваться синхронно.
Лучше выбрать частоту оцифровки некратной частоте сети, тогда помехи будут "размазываться".
Скважность светодиода лучше выбрать равной 2, кратной частоте оцифровки и использовать только вторую половину отсчётов и на вершине и в паузе. Значения в первой половине искажены в процессе установления усилителя и уровень интермодуляции там намного выше.

-> поставить на выходе трансимпедансного усилителя ФВЧ для удаления помех от засветок, в том числе и 100 Гц (может быть ФВЧ сделать цифровым фильтром), а на самом трансимпедансном усилителе организовать ФНЧ для ограничения полосы и защиты от наложения спектра

Имхо обратносмещенного фотодиода, нагруженного на резистор 100к - 1М и разделительного конденсатора (как фильтр первого порядка) вполне достаточно. Цифровой ФВЧ само собой должен быть.

-> выбрать АЦП ADS1672 вместо ADS1675, так как и 625 KSPS достаточно
-> организовать цифровую фильтрацию данных на скорости 625 KSPS

Завышено в несколько раз.

-> алгоритм работы сделать следующим: значения с АЦП во время подсветки светодиода усреднять, значения без подсветки (в течение 100 мксек) усреднять тоже и два усреднённых значения вычитать. Полученные значения уже отфильтровывать ЦФ для ограничения полосы полезного сигнала 0...40 Гц.

Сначала вычитать из отсчётов на вершине отсчёты в паузе и только потом усреднять разности.

-> выполнить коррекцию ёмкости кабеля для уменьшения фототоков утечки на экран посредством повторителя напряжения на OPA827
Если у кого-нибудь будут дополнительные предложения или коррекции высказанных тезисов, с удовольствием выслушаю.

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 27 2009, 19:56

[Alexashka]

Лучше усреднять разницу между интерполированными значениями фонофой засветки и собственно отсчетами во время подсветки (для каждого момента Ti) . тем самым 6.28нА , о которых Вы писали как о помехе во время мкксимального фронта внейшней засветки, можно будет нейтрализовать (теоретичски).

Кстати дельная мысль...оцифровывать фон непрерывно, и делать интерполяцию этих отсчетов на момент включения светодиода. И интерполированное значение вычитать в импульсе. С лампами накаливания, учитывая их инертность, это точно сработает. А вот с другими -трудно сказать...

[khach]

Решение из прошлого века.
Моторчик, синхронный, с ветрушкой. Именно синхронный, асинхронный некатит. Синхронизируется с сетью очень хорошо. Постоянная времени фильтра десятки-сотни секунд. Ну и синхронный детектор сигнала с синхронизацией от вертушки. Сдвиг по фазе учесть в обработке сигнала (неизвестно на какую из трех фаз сядет моторчик, а какая генерит помеху).
Эстеты могут написать модель моторчика с маховиком для микроконтроллера. Только в моделе надо учитывать моменты разгона-торможения ротора во время одного периода синуса с достаточной точностью- десяток точек или более на период.

[MaxPIC]

Кстати дельная мысль...оцифровывать фон непрерывно, и делать интерполяцию этих отсчетов на момент включения светодиода. И интерполированное значение вычитать в импульсе. С лампами накаливания, учитывая их инертность, это точно сработает. А вот с другими -трудно сказать...

Ну, я себе представляю это так: Шаг 1. Время подсветки светодиода 25 мксек, в течение которых отсчёты интерполируем МНК (кстати, мне МНК не совсем нравится малой устойчивостью к помехам, но другого на ум пока не приходит) по возрастающей экспоненте. Берём асимптотическое значение, к которой стремится экспонента (Исходим из гипотезы, что фото сигнал возрастает по экспоненте). Шаг 2. Берём 100 мксек, когда светодиод не светит. Разбиваем на 4 участка. В каждом участке проводим усреднение. Четыре усреднённых отсчёта используем для экстраполятора, который определит значение фона, когда была засветка светодиодом. Из величины асимптоты, полученной на первом шаге, вычитаем экстраполированное значение и получаем результирующий отсчёт. Всё это выполняется для каждого отсчёта аппаратно, "на лету". Результирующая выходная частота отсчётов 8 кГц. Как организовать экстраполятор - это, конечно, вопрос. А если ещё учитывать 100 мксек от предыдущего отсчёта, то можно обойтись только интерполятором для восстановления отсчёта фона во время подсветки светодиодом. Сейчас буду писать мат. модель в MatLab'е и смотреть графики величины ослабления фона от частоты засветки в зависимости от применяемого алгоритма.

имхо аналоговую не стОит , цифровую можно и приспособить. В смысле регулировать период подсветки 125 мкс медленно и печально с точки зрения подстройки под фазу сети, путем исключени\добавления некоторых циклов\клоков каких-нибудь.

Это само собой будет. Можно будет изменять частоту 8 кГц в пределах +-1кГц с шагом 1 Гц. Я, кстати, попробовал определить частоту, при которой комбинационная помеха от помехи 50 Гц с учётом разброса +-0.5 Гц была бы как можно дальше от нуля, а лучше вообще не попадала в 0..40 Гц, но такой частоты не существует. Поэтому подобрать 8 кГц для конкретной частоты сети в конкретном месте я смогу, но в другом месте - это не получится.

[_Pasha]

Как организовать экстраполятор - это, конечно, вопрос.

Имхо, надо интерполировать в соседних интервалах по 100мкс, со всевозможными условиями гладкости (сплайном, например), т.е. получается сплайн по 4 точкам до засветки и по 4 - после. Значение фона во время засветки на предыдущем этапе вычисляете по сплайну итд. для след цикла работы. Усреднения внутри 25мксек для повышения С/Ш.
ЗЫ: а есть гарантия, что во время засветки не полыхнул какой-нить протуберанец? То-то же... Значит, надо еще делать стат. обработку с отбраковкой данных - медианную фильтрацию, например. Да и во время измерения фона за дисперсией значений поглядывать...

[MaxPIC]

Имхо обратносмещенного фотодиода, нагруженного на резистор 100к - 1М и разделительного конденсатора (как фильтр первого порядка) вполне достаточно. Цифровой ФВЧ само собой должен быть.

Завышено в несколько раз.

Сначала вычитать из отсчётов на вершине отсчёты в паузе и только потом усреднять разности.

1. Ну уверен, что это будет лучше. Думаю, что с учётом разрешения 10 пА фотовольтаический режим будет по шумам применить целесообразнее, чем фотодиодный. В принципе, можно схемку посчитать. Будет время, попробую.
2. А сколько должно быть? При 625 KSPS на весь период 125 мксек будет всего лишь 78 отсчётов. С учётом усреднения и интерполяции этого вполне достаточно, но и меньше будет не очень хорошо. К тому же не забудем про спектр амплитудно-импульсного сигнала, частоту Найквиста и требованиям к ФНЧ от наложений. Здесь можно будет хотя бы обойтись фильтром 2-ого порядка, построенного сразу же на трансимпедансном усилителе, который заодно и полосу ограничит.
3. Не понял, если учесть фронт 5,5 мксек, то из каких отсчётов подставки вычитать? Которые идут сразу же после завершения подсветки светодиодом?

Имхо, надо интерполировать в соседних интервалах по 100мкс, со всевозможными условиями гладкости (сплайном, например), т.е. получается сплайн по 4 точкам до засветки и по 4 - после. Значение фона во время засветки на предыдущем этапе вычисляете по сплайну итд. Усреднения внутри 25мксек для повышения С/Ш.

Согласен, имхо, будет самый оптимальный по С/Ш вариант. А вот по поводу амплитуды подсветки - вопрос.Убрать фронт 5,5 мксек? Ведь даже когда он заканчивается, всё равно есть наклон. А вот если все точки в пределах 25 мксек интерполировать, то точки из первых 5.5 мксек также внесут свою лепту в конечный результат, повышая С/Ш. Только вот по поводу МНК сомневаюсь. Может какой другой алгоритм есть?

Решение из прошлого века.
Моторчик, синхронный, с ветрушкой. Именно синхронный, асинхронный некатит. Синхронизируется с сетью очень хорошо. Постоянная времени фильтра десятки-сотни секунд. Ну и синхронный детектор сигнала с синхронизацией от вертушки. Сдвиг по фазе учесть в обработке сигнала (неизвестно на какую из трех фаз сядет моторчик, а какая генерит помеху).
Эстеты могут написать модель моторчика с маховиком для микроконтроллера. Только в моделе надо учитывать моменты разгона-торможения ротора во время одного периода синуса с достаточной точностью- десяток точек или более на период.

Я думал об этом варианте в самом начале, но конструктивно его выполнить физически невозможно. Доступ в конструкцию запрещён, доступ в оптический канал - тоже.

[_Pasha]

А вот по поводу амплитуды подсветки - вопрос.Убрать фронт 5,5 мксек?

Явно напрашивается противоречие меежду целями усреднения - повышения С/Ш, и целью не вдаваться в форму импульса засветки светодиода - т.е интегрирование.

[MaxPIC]

Явно напрашивается противоречие меежду целями усреднения - повышения С/Ш, и целью не вдаваться в форму импульса засветки светодиода - т.е интегрирование.

Я так понимаю, что чем больше априорной информации о сигнале, тем лучше. Если априорно известна форма импульса - почему бы её не воспользоваться? Тем более, что это только увеличит С/Ш вычисляемого во время подсветки значения?

[alexkok]

1. Ну уверен, что это будет лучше. Думаю, что с учётом разрешения 10 пА фотовольтаический режим будет по шумам применить целесообразнее, чем фотодиодный. В принципе, можно схемку посчитать. Будет время, попробую.

Обратносмещенный фотодиод имеет на порядок более высокий динамический диапазон.
Шумы при сильной внешней засветке должны быть примерно те же.

2. А сколько должно быть? При 625 KSPS на весь период 125 мксек будет всего лишь 78 отсчётов. С учётом усреднения и интерполяции этого вполне достаточно, но и меньше будет не очень хорошо.

По минимуму достаточно 16кГц, но с синхронизацией по светодиоду.
По одному отсчету на второй половине вершины и паузы.
Фактически это будет преобразователь частоты в ноль.

К тому же не забудем про спектр амплитудно-импульсного сигнала, частоту Найквиста и требованиям к ФНЧ от наложений. Здесь можно будет хотя бы обойтись фильтром 2-ого порядка, построенного сразу же на трансимпедансном усилителе, который заодно и полосу ограничит.

Для измерения амплитуды это излишне.
Но ФНЧ с частотой среза около 10кГц, чтобы подавить засветку от флуоресцентных ламп, не помешает.

3. Не понял, если учесть фронт 5,5 мксек, то из каких отсчётов подставки вычитать? Которые идут сразу же после завершения подсветки светодиодом?

Из отсчёта взятого на вершине вычитать отсчёт в паузе.
Я уже писал, что лучше взять скважность равную двум.

Согласен, имхо, будет самый оптимальный по С/Ш вариант. А вот по поводу амплитуды подсветки - вопрос.Убрать фронт 5,5 мксек? Ведь даже когда он заканчивается, всё равно есть наклон.

Вот поэтому и нет смысла использовать отсчёты в первой половине, усилитель ещё не установился.

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 28 2009, 20:26

[MaxPIC]

Обратносмещенный фотодиод имеет на порядок более высокий динамический диапазон.
Шумы при сильной внешней засветке должны быть примерно те же.

По минимуму достаточно 16кГц, но с синхронизацией по светодиоду.
По одному отсчету на второй половине вершины и паузы.
Фактически это будет преобразователь частоты в ноль.

Для измерения амплитуды это излишне.
Но ФНЧ с частотой среза около 10кГц, чтобы подавить засветку от флуоресцентных ламп, не помешает.

Из отсчёта взятого на вершине вычитать отсчёт в паузе.
Я уже писал, что лучше взять скважность равную двум.

Вот поэтому и нет смысла использовать отсчёты в первой половине, усилитель ещё не установился.

С фотодиодным режимом - попробую.
Скважность брать равной двум - не получится. Номинальный ток светодиода 20 мА, максимальный 25 мА. У меня скважность 1/5, т.е. я могу увеличить ток подсветки светодиода в 5 раз. Увеличение этого тока приведёт к увеличению сигнала, и именно для сигнала с засветкой 100 мА я и привёл разрешение в 10 пА. Если сделать меандр, то требуемое разрешение упадёт до 2 пА, что на мой взгляд обеспечить будет совсем нереально. Поэтому и АЦП другое и спектр пошире. А по поводу интерполяции импульса фототока от светодиода - не убедили. Я не понимаю, чем это вариант плох.

[alexkok]

А по поводу интерполяции импульса фототока от светодиода - не убедили. Я не понимаю, чем это вариант плох.

Я не об интерполяции писал, а о том что отсчеты после фронта имеют низкую точность и их лучше исключить из обработки.

[MaxPIC]

Я не об интерполяции писал, а о том что отсчеты после фронта имеют низкую точность и их лучше исключить из обработки.

Честно говоря, не понял. Поясните, пожалуйста. У нас есть 25 мксек импульс фототока от светодиода и 100 мксек фототок от фона. В 25 мксек есть восходящий по экспоненте фронт 5.5 мксек. Нас интересует разность между амплитудой импульса фототока от светодиода и фототока от фона.

[alexkok]

Честно говоря, не понял. Поясните, пожалуйста. У нас есть 25 мксек импульс фототока от светодиода и 100 мксек фототок от фона. В 25 мксек есть восходящий по экспоненте фронт 5.5 мксек. Нас интересует разность между амплитудой импульса фототока от светодиода и фототока от фона.

5.5мкс это время установления до какой точности?
А по поводу повышения с/ш за счет скважности есть большие сомнения.
С/ш определяется средней мощностью, а не пиковой.

[Alexashka]

а изза чего берется фронт 5.5мкс? даже если сделать оцифровку с част.200кГц на импульсе можно воткнуть 3 отсчета (их усредняем). В течении паузы 100мкс делаем еще 20 отсчетов. Для интерполяции фона во время импульса берем отсчеты через равные промежутки, скажем через 20мкс, т.е каждый 4-й. (лучше усреднить по 4). 2 отсчета перед импульсом и 2 после него, интерполируем тот что посредине, 5-й. полученное значени и вычитаем из среднего из 3х (что сделаны во время импульса).

[_Pasha]

Я так понимаю, что чем больше априорной информации о сигнале, тем лучше. Если априорно известна форма импульса - почему бы её не воспользоваться? Тем более, что это только увеличит С/Ш вычисляемого во время подсветки значения?

Наоборот, лучше обрабатывать инвариантно к форме сигнала, однако при сохранении стабильности этого сигнала. Вообще-то усреднение можно смело заменить интегрированием методом трапеций (каюсь - не додумал раньше) - эффект по улучшению С/Ш тот же. Таким образом, выходит вещь:

Код

Дискрет времени = 25 мкс За это время методом трапеций получаем  отсчет X[n] для дальнейшей обработки
1. Инфу о X[n-4], X[n-3],X[n-2],X[n-1] запомнили в буфере - это без светодиода
2. Включили светодиод, померяли и выключили походу,  и запомнили X[n].
3. X[n+1], X[n+2], X[n+3], X[n+4] - померяли для следующего интервала
4. Интерполировали Y по данным, полученным в п.1 и 3
5. Получили результат
6. Записали значения  X[n-4] = X[n+1] итд
7. Вернулись к п.2

[MaxPIC]

5.5мкс это время установления до какой точности?
А по поводу повышения с/ш за счет скважности есть большие сомнения.
С/ш определяется средней мощностью, а не пиковой.

Нет, мы же определяем разность амплитуды во время подсветки относительно фона, поэтому чем сильнее засветка, тем больше априори фото ток, тем меньше влияние шумов АЦП, усилителя и пр. на сигнал.

а изза чего берется фронт 5.5мкс? даже если сделать оцифровку с част.200кГц на импульсе можно воткнуть 3 отсчета (их усредняем). В течении паузы 100мкс делаем еще 20 отсчетов. Для интерполяции фона во время импульса берем отсчеты через равные промежутки, скажем через 20мкс, т.е каждый 4-й. (лучше усреднить по 4). 2 отсчета перед импульсом и 2 после него, интерполируем тот что посредине, 5-й. полученное значени и вычитаем из среднего из 3х (что сделаны во время импульса).

Ну я то же самое в итоге и предложил. Трансимпедансный усилитель имеет ограниченную полосу, поэтому есть фронт. А вопрос стоит в том, через какое время изменение на верхушке импульса будет соизмеримым с требуемым разрешением? Получится, что на импульсе подсветки вообще останется пара отсчётов. Усреднение не даст никакого эффекта, а при вычитании главную роль сыграет то отношение С/Ш, которое меньше. Поэтому я и хочу интерполировать форму импульса подсветки для вычисления асимптотического значения, тем самым используя всю априорную информацию о импульсе повышая отношение С/Ш, как это происходит при усреднении. И в разноси использовать именно асимптотическое значение, а второе число, соответствующее фону, получить интерполяцией, как Вы и описали из фона предыдущего импульса и текущего.

[тау]

Трансимпедансный усилитель имеет ограниченную полосу, поэтому есть фронт.

Это неверно. Полоса хоть и подрезана усилителем , но она подрезана не настолько чтобы все гармоники импульса подсветки попали в полосу фильтра сигма-дельта АЦП. Поэтому отсчеты во время фронта импульса от подсветки из АЦП будут некорректные. На основе этих отсчетов нельзя делать интерполяцию "экспоненты фронта" , будет большая погрешность интерполированного значения. Поэтому, имхо, нужно подождать окончания фронта на входе АЦП и еще подождать 5.5 дополнительных микросекунд - времени установления внутреннего фильтра АЦП. Settling Time внутреннего фильтра зависит от режима АЦП, который Вы выберете.

[Herz]

Здесь можно будет хотя бы обойтись фильтром 2-ого порядка, построенного сразу же на трансимпедансном усилителе, который заодно и полосу ограничит.

Интересно было бы взглянуть на это схемное решение. Особенно работающее с фотодиодом в вольтаическом режиме. Вы уверены, что это будет ТИ?

Если априорно известна форма импульса - почему бы её не воспользоваться? Тем более, что это только увеличит С/Ш вычисляемого во время подсветки значения?

Если есть информация о форме импульса, не лучше ли было бы её использовать для синхронного детектирования? Я имею в виду: подать импульс тока светодиода в качестве одного из сомножителей на аналоговый перемножитель. А сигмой-дельтой напрямую импульсные сигналы оцифровывать неправильно, имхо.

Это неверно. Полоса хоть и подрезана усилителем , но она подрезана не настолько чтобы все гармоники импульса подсветки попали в полосу фильтра сигма-дельта АЦП. Поэтому отсчеты во время фронта импульса от подсветки из АЦП будут некорректные. На основе этих отсчетов нельзя делать интерполяцию "экспоненты фронта" , будет большая погрешность интерполированного значения. Поэтому, имхо, нужно подождать окончания фронта на входе АЦП и еще подождать 5.5 дополнительных микросекунд - времени установления внутреннего фильтра АЦП. Settling Time внутреннего фильтра зависит от режима АЦП, который Вы выберете.

+1. Поэтому полагаться на повторяемость отсчётов АЦП в неустановившемся режиме не стоит - их не зря рекомендуется просто исключить из обработки.

[Tanya]

А сигмой-дельтой напрямую импульсные сигналы оцифровывать неправильно, имхо.


+1. Поэтому полагаться на повторяемость отсчётов АЦП в неустановившемся режиме не стоит - их не зря рекомендуется просто исключить из обработки.

Мне все еще кажется, что лучше сразу интегрировать на IVC102. Там очень удобно - открываем ворота, интегрируются фотоны. Открываем на фиксированное время чуть позже начала полезного импульса, закрываем чуть раньше конца. Потом так же измеряем фон. Собственный входной ток у этой штучки очень маленький - примерно сотня или меньше fA, и весьма стабильный - лучше единиц fA. Так как фон вычитается, то получится хорошо. И времени на измерение становится больше.
В DDC - минимум два канала. Сама оцифровывает. Сигмой и дельтой. Только не помню точно, с какой скоростью. Что-то порядка 2 килогерц. На вход(ы) можно подать сигнал, компенсирующий большую часть засветки - медленно меняющийся, подстраивающийся. Тогда чувствительность можно поднять, уменьшив емкость конденсатора.

[Alexashka]

2 MaxPIC: мне кажется коллеги правы. С учетом всех возможных ошибок при оцифровке во время фронта сигнала, можно очень круто ошибится с опеределением асимптоты. Лучше дождаться установления сигнала и уже потом его использовать в расчетах. По поводу ограниченной полосы- какая же она у Вашего усилителя? Мне тут какойто усилитель показывали с потреблением около 1мА, так он включается всего за 300нс. Боюсь затянутый фронт следствие заряда ескости фотодиода и кабеля. Хотя если у Вас честный ТИ, то напряжение у него на входе не меняется, значит нет перезаряда емкостей
Еще тут мелькала фраза -ограничить полосу до 10кГц. Эдак Вы совсем зарежете импульс - у такого фильтра постоянная времени целых 16мкс.
А чтобы хорошо замерить амплитуду импульса, его длительность нужно увеличить, и чтобы сохранить скважность, уменьшить частоту импульсов подсветки.

зы. А с асимптотой, если момент оцифровки относительно начала импульса стабилен, то можно просто домножать полученное значение на некий коэф.,который можно и посчитать, скажем на какойнить 1.0049 и получать асимтотич.значение.

[MaxPIC]

Интересно было бы взглянуть на это схемное решение. Особенно работающее с фотодиодом в вольтаическом режиме. Вы уверены, что это будет ТИ?

Да, есть такое решение. Я характеристику ФНЧ типа Баттерворта 2-ого порядка реализовывал.

Мне все еще кажется, что лучше сразу интегрировать на IVC102. Там очень удобно - открываем ворота, интегрируются фотоны. Открываем на фиксированное время чуть позже начала полезного импульса, закрываем чуть раньше конца. Потом так же измеряем фон. Собственный входной ток у этой штучки очень маленький - примерно сотня или меньше fA, и весьма стабильный - лучше единиц fA. Так как фон вычитается, то получится хорошо. И времени на измерение становится больше.
В DDC - минимум два канала. Сама оцифровывает. Сигмой и дельтой. Только не помню точно, с какой скоростью. Что-то порядка 2 килогерц. На вход(ы) можно подать сигнал, компенсирующий большую часть засветки - медленно меняющийся, подстраивающийся. Тогда чувствительность можно поднять, уменьшив емкость конденсатора.

Не вопрос, я могу промоделировать IVC102, развести простенькую платку и посмотреть, что получится. Вопрос как бороться с ёмкостью между двумя сигнальными проводниками фотодиода с экраном (порядка 300 пФ между каждым проводником и экраном). Т.е. как компенсировать ёмкость кабеля.
Сейчас вообще пришёл к выводу, что соберу плату с фотодиодным режимом, фотовольтаическим, с возможностью подключения/отключения аналоговых фильтров (ФВЧ и ФНЧ) и ещё добавлю туда IVC102. Надо будет просто выбрать лучшее решение. Заодно для себя постараюсь лучше разобраться в этом вопросе. АЦП планирую пока что ADS1672 (уже на столе пара штук лежит).

[Alexashka]

Вопрос как бороться с ёмкостью между двумя сигнальными проводниками фотодиода с экраном (порядка 300 пФ между каждым проводником и экраном). Т.е. как компенсировать ёмкость кабеля.

взять кабель с двойным экраном, на внешний посадить землю, а на внутренний -сигнал с повторителя. емкость останется, а изменения напряжения не будет.
Вот статейка про ТИ http://www.compeljournal.ru/enews/2008/5/10
мож че полезное найдете

[тау]

я медленно въехал, что для MaxPIC все таки финишную ценность будет представлять не динамический диапазон отсчетов внутри импульсов 25 мкс, а то что он ожидает в полосе "полезного сигнала" уже после мат обработки . В таком случае задача даже несколько упрощается. Ведь чем уже спектр полезного сигнала , тем сильнее можно задавить внеполостные (и шумовые ) компоненты, главное не насобирать их по пути .
Поэтому предлагаю такой подход . Исходный сигнал после трансимпедансного усилителя пропустить через аналоговый полосовой фильтр с центральной частотой 8кГц шириной например 0.5-1 кгц (для простоты фильтра, сеть 50 Гц задавить при этом по максимуму) . Оцифровать его на частоте 625кГц. У АЦП 1652 для полосы 10кГц и оцифровке на 625К SNR равно примерно 100dB (полная шкала).
Для более узкой полосы (на финише это будет 40 Гц, он получит еще 10Log (10K/2/40Hz) = 20дБ .
Для увеличения SNR использовать модуляцию подсветки не 25/100 мкс , а 62.5/62.5 (меандр) .

На выходе после оцифровки он получит конечно отсчеты типа для синуса 8кГц, но его информация об амплитуде этого синуса заключена в полосе 40 Гц. Перенести на нулевую частоту и профильтровать на 40 Гц.
И накаких проблем с фронтами , перекосами импульсов, временем установления.

[MaxPIC]

я медленно въехал, что для MaxPIC все таки финишную ценность будет представлять не динамический диапазон отсчетов внутри импульсов 25 мкс, а то что он ожидает в полосе "полезного сигнала" уже после мат обработки . В таком случае задача даже несколько упрощается. Ведь чем уже спектр полезного сигнала , тем сильнее можно задавить внеполостные (и шумовые ) компоненты, главное не насобирать их по пути .
Поэтому предлагаю такой подход . Исходный сигнал после трансимпедансного усилителя пропустить через аналоговый полосовой фильтр с центральной частотой 8кГц шириной например 0.5-1 кгц (для простоты фильтра, сеть 50 Гц задавить при этом по максимуму) . Оцифровать его на частоте 625кГц. У АЦП 1652 для полосы 10кГц и оцифровке на 625К SNR равно примерно 100dB (полная шкала).
Для более узкой полосы (на финише это будет 40 Гц, он получит еще 10Log (10K/2/40Hz) = 20дБ .
Для увеличения SNR использовать модуляцию подсветки не 25/100 мкс , а 62.5/62.5 (меандр) .

На выходе после оцифровки он получит конечно отсчеты типа для синуса 8кГц, но его информация об амплитуде этого синуса заключена в полосе 40 Гц. Перенести на нулевую частоту и профильтровать на 40 Гц.
И накаких проблем с фронтами , перекосами импульсов, временем установления.

Идея интересная, буду пытаться въехать

[тау]

.... АЦП планирую пока что ADS1672 (уже на столе пара штук лежит).

Дык не мучайтесь. Может и звуковуха продвинутая в компе Вас устроит , после полосового фильтра 8 кГц

[Herz]

Да, есть такое решение. Я характеристику ФНЧ типа Баттерворта 2-ого порядка реализовывал.

Не покажете?

[MaxPIC]

Дык не мучайтесь. Может и звуковуха продвинутая в компе Вас устроит , после полосового фильтра 8 кГц

Да нет, поставлю спокойно АЦП+ПЛИС+МК и никаких проблем.Заодно на ПЛИС и цифровой фильтр сделаю.

[alexkok]

я медленно въехал, что для MaxPIC все таки финишную ценность будет представлять не динамический диапазон отсчетов внутри импульсов 25 мкс, а то что он ожидает в полосе "полезного сигнала" уже после мат обработки . В таком случае задача даже несколько упрощается. Ведь чем уже спектр полезного сигнала , тем сильнее можно задавить внеполостные (и шумовые ) компоненты, главное не насобирать их по пути .
Поэтому предлагаю такой подход . Исходный сигнал после трансимпедансного усилителя пропустить через аналоговый полосовой фильтр с центральной частотой 8кГц шириной например 0.5-1 кгц (для простоты фильтра, сеть 50 Гц задавить при этом по максимуму) . Оцифровать его на частоте 625кГц. У АЦП 1652 для полосы 10кГц и оцифровке на 625К SNR равно примерно 100dB (полная шкала).
Для более узкой полосы (на финише это будет 40 Гц, он получит еще 10Log (10K/2/40Hz) = 20дБ .
Для увеличения SNR использовать модуляцию подсветки не 25/100 мкс , а 62.5/62.5 (меандр) .

А зачем 625кГц при полосе сигнала 40Гц?

На выходе после оцифровки он получит конечно отсчеты типа для синуса 8кГц, но его информация об амплитуде этого синуса заключена в полосе 40 Гц. Перенести на нулевую частоту и профильтровать на 40 Гц.
И накаких проблем с фронтами , перекосами импульсов, временем установления.

Проблем с фронтами не будет либо при установке полосового фильтра на входе аналоговой части, либо при сверхлинейной аналоговой части.

Нет, мы же определяем разность амплитуды во время подсветки относительно фона, поэтому чем сильнее засветка, тем больше априори фото ток, тем меньше влияние шумов АЦП, усилителя и пр. на сигнал.

Полоса сигнала и мощность шумов пропорцинальны скважности.
С/ш при этом не меняется.
Учите матчасть.

[тау]

А зачем 625кГц при полосе сигнала 40Гц?

SNR увеличивается пропорционально Fs и обратно пропорционально BW сигнала через логарифм.
Преимущества сигма-дельта на этом и проявляются.
Опять-же, у автора есть такие АЦП на столе.

Если есть возможность поиметь избыточность, так её надо и поиметь.

[Alexashka]

К сожалению этот способ также не спасет от комбинационной помехи..

[тау]

К сожалению этот способ также не спасет от комбинационной помехи..

ну тогда "тушите свет...." в прямом и переносном смысле.
Хотя можно адаптивно попробовать уйти с промежуточной частоты 8кГц , если в полосе 40 Гц существует большАя помеха на другую , близкую или далекую частоту. Посмотреть сколько там помех и работать на другой ПЧ. Если конечно 8кГц не памятник в бронзе и дань традициям.

Кстати , можно сварганить усилитель от фотодиода и посмотреть его нефильтрованный выход (спектр засветки) спектроанализатором, чтобы предварительно сориентироваться в спектре возможных помех диапазона 5-20 кГц (с полосой RB=50...100 Гц примерно) того самого помещения с его лампами.

Сообщение отредактировал тау - Oct 29 2009, 18:11

[alexkok]

SNR увеличивается пропорционально Fs и обратно пропорционально BW сигнала через логарифм.
Преимущества сигма-дельта на этом и проявляются.

Что-то Вы путаете.
Спектральная плотность шума у конкретного АЦП от Fs не зависит и SNR при одной и той же полосе сигнала не меняется от Fs.
За исключением случая когда у АЦП шумы дискретизации превышают тепловые.

Сообщение отредактировал alexkok - Oct 29 2009, 18:26

[MaxPIC]

Не покажете?

Конечно, почему бы не поделиться.

ну тогда "тушите свет...." в прямом и переносном смысле.
Хотя можно адаптивно попробовать уйти с промежуточной частоты 8кГц , если в полосе 40 Гц существует большАя помеха на другую , близкую или далекую частоту. Посмотреть сколько там помех и работать на другой ПЧ. Если конечно 8кГц не памятник в бронзе и дань традициям.

Кстати , можно сварганить усилитель от фотодиода и посмотреть его нефильтрованный выход (спектр засветки) спектроанализатором, чтобы предварительно сориентироваться в спектре возможных помех диапазона 5-20 кГц (с полосой RB=50...100 Гц примерно) того самого помещения с его лампами.

Уйти от 8 кГц - без проблем. На какую? Выше 15-20 кГц я уже не потяну.
А по поводу спектроанализатора - по мне - от лукавого это всё. Сейчас фон один, завтра другой. Например, взял я на работе измеритель оптической мощности (лучше бы не расстраивался). Включил чайник 2 кВт - скачок в оптическом сигнале от люминесцентных ламп виден явно. Далее, кто-то в здании использует устройство, создающее в сети помеху с частотой 0,5 Гц. Причём даже вольтметром в сети при измерении напряжения видно, как оно изменяется в пределах 7-10 В. В оптическом канале от ламп это видно не хуже, чем по показаниям вольтметра. Представлять себе, что происходит при включении тиристоров - вообще не хочется - тоску наводит. Поэтому я всё больше склоняюсь к тому, что 50 Гц - это только вершина айсберга. Поэтому и решил ставить ФВЧ, уповая на то, что инертность оптических элементов не позволит выдать оптический сигнал с частотами единицы килогерц (для ламп накаливания уж точно). В вот с люминесцентными, энергосберегающими и светодиодными лампами - попробую с помощью фотодиодика посмотреть, что от них идёт.

Полоса сигнала и мощность шумов пропорцинальны скважности.
С/ш при этом не меняется.
Учите матчасть.

Вот в упор не понимаю, почему увеличение амплитуды сигнала не увеличит С/Ш. Рассмотрим процесс регистрации подробно. ТИ регистрирует фон и сумму фона с сигналом засветки. Регистрация что в одном случае, что в другом идёт с одним не с одним тем и тем же С/Ш, так как банально, тепловой шум резисторов обратной связи не зависит от амплитуды сигнала, а значит чем больше сигнал, тем больше С/Ш, хотя при увеличении скважности расширяется полоса с 16 кГц до 40 кГц, но шум резисторов при уменьшении полосы в 2.5 раза уменьшится только в 1,6 раз, а амплитуда сигнала увеличится в 5 раз. Помимо этого нас интересует отношение С/Ш всей системы, с учётом разностей и шумов фона. При увеличении амплитуды засветки С/Ш будет для вычисления амплитуды выше (отношение же сигнала к шуму, где у шума ещё есть и постоянная составляющая, не зависящая от электроники - шум фона). В результате С/Ш разности будет тоже выше, чего нам в принципе и нужно.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[тау]

Что-то Вы путаете.
Спектральная плотность шума у конкретного АЦП от Fs не зависит и SNR при одной и той же полосе сигнала не меняется от Fs.
За исключением случая когда у АЦП шумы дискретизации превышают тепловые.

SNR как раз меняется от Fs (см табл 2) но с учетом лучшей фильтрации при понижении внешней Fs но постоянном fCLK = 20MHz, можно говорить что без особой разницы , какую Fs брать, реализация избыточности данных реализована внутри АЦП. Но на низких Fs (наприм 36 кГц) аналоговый фильтр по входу должен быть круче.

А по поводу спектроанализатора - по мне - от лукавого это всё. Сейчас фон один, завтра другой. Например, взял я на работе измеритель оптической мощности (лучше бы не расстраивался). Включил чайник 2 кВт - скачок в оптическом сигнале от люминесцентных ламп виден явно. Далее, кто-то в здании использует устройство, создающее в сети помеху с частотой 0,5 Гц.

ну и что что скачок , спектр этого скачка знаете где ? он где-то есть , надо бы измерить предпологаю что гораздо ниже 1 кГц. Иначе бы лампы накаливания были ну очень шустрыми.

[alexkok]

Вот в упор не понимаю, почему увеличение амплитуды сигнала не увеличит С/Ш. Рассмотрим процесс регистрации подробно. ТИ регистрирует фон и сумму фона с сигналом засветки.

Извиняюсь, это моя ошибка, я ошибочно посчитал что средняя мощность при этом не меняется, но она также будет расти.

а амплитуда сигнала увеличится в 5 раз.

в 2.5 раза.

Помимо этого нас интересует отношение С/Ш всей системы, с учётом разностей и шумов фона. При увеличении амплитуды засветки С/Ш будет для вычисления амплитуды выше (отношение же сигнала к шуму, где у шума ещё есть и постоянная составляющая, не зависящая от электроники - шум фона). В результате С/Ш разности будет тоже выше, чего нам в принципе и нужно.

Постоянная составляющая фильтруется и не влияет на С/Ш.
Влиять будут только помехи с частотой близкой к 8кГц.

SNR как раз меняется от Fs (см табл 2)

Сравниваем шум в полосе Найквиста для 78.1kSPS 115.5dB 3.9uVRMS и для 625.0kSPS 107dB 10.1uVRMS и видим что спектральная плотность шума одна и та же в обоих случаях.

[GAMON]

Стоит такая задача: есть фотоусилитель, который принимает оптический сигнал периодом 125 мксек. В течение 25мксек сигнал усилен включением светодиода, в течение оставшихся 100 мксек измеряется фон и светодиод выключен (постоянная засветка плюс 100 Гц от ламп). Ставить оптические фильтры нельзя, поэтому с засветкой надо

Как раз макетирую аналогичную проблему. Применять ФАПЧ - это жирно и сложновато - конечно, если это не головка самонаведения
50 и 100 герц - это еще не все. Люминисцентные лампы могут работать на частотах примерно от 8kHz до 60kHz (и до 120 призапуске и всяких переходных проц.)
Относительный способ измерения - хорошая идея, но не поможет. Фоновая засветка забъет фотодиод по входу, что приведет к резкой потере чувствительности

[тау]

Сравниваем шум в полосе Найквиста для 78.1kSPS 115.5dB 3.9uVRMS и для 625.0kSPS 107dB 10.1uVRMS и видим что спектральная плотность шума одна и та же в обоих случаях.

согласен , да, такой вот сигма дельта АЦП. Вы абсолютно правы.

а какую частоту Вы порекомендуете в реализации ?

.... Люминисцентные лампы могут работать на частотах примерно от 8kHz до 60kHz (и до 120 призапуске и всяких переходных проц.)
....

GAMON, Вы не замеряли случайно модуляцию светового потока от люм. ламп с электронным балластом частотой работы преобразователя?

Сообщение отредактировал тау - Oct 29 2009, 21:31

[alexkok]

а какую частоту Вы порекомендуете в реализации ?

Раз АЦП уже выбран, то минимально возможную - 78кГц.
А в качестве нагрузки фотодиода поставить параллельный контур с максимальными добротностью и характеристическим сопротивлением.

[GAMON]

согласен , да, такой вот сигма дельта АЦП. Вы абсолютно правы.

а какую частоту Вы порекомендуете в реализации ?

GAMON, Вы не замеряли случайно модуляцию светового потока от люм. ламп с электронным балластом частотой работы преобразователя?

Я делал сравнительное измерение: 60-ватт лампа накаливания и хиленькая настольная лампа накаливания - ватт примерно 8-12. Люминисцентная дает сетевой фон раза в 4 больший. В общем, караул. Поэтому остановился на двух вариантах: 5kHz & 200kHz. Высокая частота позволяет применить малогабаритный LC- контур с адекватной добротностью и большим характеристическим сопротивлением. Но у меня усиленный сигнал подается на вход АЦП - PIC12F675. А у него время преобразования минимум 7-8uS ( и то, если подавать на вход с повторителя). Да и на 200kHz мала вероятность внешних паразитных источников.

[Alexashka]

А закодировать амплитуду както иначе нельзя? частотой например (ЧМ-сигнал)?

[тау]

Инфракрасные диоды можно найти с хорошей отдачей и большим импульсным / средним током. А если еще поставить инфракрасный фильтр перед приемным диодом (имхо это несложно , особенно при единичных экземплярах) , то чувствительность системы повысилась бы на порядок-другой.
Нельзя использовать инфракрасный диапазон? Очень легко обрезается спектр люм. ламп. да и против светодиодных светильников видимого диапазона с импульсным питанием было бы хорошо.
Фотоприемники пультов ДУ используют и оптический фильтр, и фильтр на частоте несущей. Неплохо работают в условиях сильной засветки с гораздо более широкой полосой полезного сигнала.

[GAMON]

Инфракрасные диоды можно найти с хорошей отдачей и большим импульсным / средним током. А если еще поставить инфракрасный фильтр перед приемным диодом (имхо это несложно , особенно при единичных экземплярах) , то чувствительность системы повысилась бы на порядок-другой.
Нельзя использовать инфракрасный диапазон? Очень легко обрезается спектр люм. ламп. да и против светодиодных светильников видимого диапазона с импульсным питанием было бы хорошо.
Фотоприемники пультов ДУ используют и оптический фильтр, и фильтр на частоте несущей. Неплохо работают в условиях сильной засветки с гораздо более широкой полосой полезного сигнала.

Согласен. Все это помогает. Однако при прямой засветке засветке фотоприемников ДУ солнечным светом их чувствительность (дальность действия) может измениться на порядок. Инфракрасный фильтр, сравнимый по полосе пропускания со стеклянным - это проблема для девайсов массового производства. Если я правильно понимаю, в ДУ стоят полосовые фильтры в лучшем случае 2-го порядка. Радикально решить задачу можно, нагрузив фотоприемник LC-контуром. Только в этом случае мона избавиться от забития по входу. Собственно, проведите аналогию с радиоприемом. В любых приемниках стоит LC- контур предварительной селекции.

[_Pasha]

Фотоприемники пультов ДУ используют и оптический фильтр, и фильтр на частоте несущей.

Но в этом исполнении непригодны для измерения фототока.

[тау]

....В любых приемниках стоит LC- контур предварительной селекции.

Не обязательно. в "силиконовых" тюнерах, к примеру , не стоит. Но это и не повод от них отказываться. Конечно стоит применять, по возможности.

Но в этом исполнении непригодны для измерения фототока.

Естественно, я упомянул фотоприемники ДУ только с точки зрения оптимальности подхода по фильтрации сигнала в условиях засветки , в том числе и от ламп дневного света.

[Alexashka]

Естественно, я упомянул фотоприемники ДУ только с точки зрения оптимальности подхода по фильтрации сигнала в условиях засветки , в том числе и от ламп дневного света.

А самое главное- им не надо измерять амплитуду сигнала с пульта

[MaxPIC]

Не обязательно. в "силиконовых" тюнерах, к примеру , не стоит. Но это и не повод от них отказываться. Конечно стоит применять, по возможности.

Естественно, я упомянул фотоприемники ДУ только с точки зрения оптимальности подхода по фильтрации сигнала в условиях засветки , в том числе и от ламп дневного света.

Светодиод используется как раз ИК, а вот поставить фильтр оптический нельзя. Конструкция не позволяет. Фотоприёмник залит производителем силиконом, а поверх силикона ставить фильтр нельзя по техническим и эксплуатационным причинам.

[тау]

Светодиод используется как раз ИК

странно что Вы тогда писали о каких-то 20-25mA , почему бы не поставить например
http://www.vishay.com/docs/81007/81007.pdf излучающий диод 940nm 1ватт\стерадиан (1 А в импульсе)

...а вот поставить фильтр оптический нельзя.....

Странный подход, создавать себе сложности а затем героически их преодолевать.
Может всё -таки посмотрите ..... (подумаешь - силикон, перезальете новый фотопроемник)

http://www.vishay.com/docs/81509/81509.pdf приемный светодиод со светофильтром 940nm .

[MaxPIC]

странно что Вы тогда писали о каких-то 20-25mA , почему бы не поставить например
http://www.vishay.com/docs/81007/81007.pdf излучающий диод 940nm 1ватт\стерадиан (1 А в импульсе)



Странный подход, создавать себе сложности а затем героически их преодолевать.
Может всё -таки посмотрите ..... (подумаешь - силикон, перезальете новый фотопроемник)

http://www.vishay.com/docs/81509/81509.pdf приемный светодиод со светофильтром 940nm .

Светодиод и фотодиод залиты силиконом. Заливка - высокотемпературным полимеризующимся силиконом. Характеристики силикона регламентированы, поэтому такой же найти практически невозможно. Светодиод ещё и калиброван по длине волны (задан допуск на положение максимума спектральной характеристики). Заменить светодиод и фотодиод нельзя, подобраться в конструкцию - тоже. Если бы можно было, я бы просто вместо светодиода лазер полупроводниковый поставил и не ломал бы себе голову с помехами и засветками. Но, к сожалению, придётся мучиться. Исходя из всей ветки форума, я соберу макетную плату с указанными выше вариантами, плюс добавлю вариант с LC-фильтром. В итоге буду просто выбирать лучший.

[Tanya]

В итоге буду просто выбирать лучший.

Посмотрите файл в первом сообщении в ветке
http://electronix.ru/forum/index.php?s=&am...st&p=346347

[Alexashka]

Чет заинтересовала меня тема с синхронным детектированием сигнала цифровым способом, ну или с использованием контроллера с АЦП. Ток вот из всего прочитанного не понял где взять эту референсную частоту, если нет доступа к модулятору передатчика и сигнал/шум очень низкое (скажем -40дб) ?

[Herz]

Чет заинтересовала меня тема с синхронным детектированием сигнала цифровым способом, ну или с использованием контроллера с АЦП. Ток вот из всего прочитанного не понял где взять эту референсную частоту, если нет доступа к модулятору передатчика и сигнал/шум очень низкое (скажем -40дб) ?

Мне показалось, что вчера был похожий вопрос, потом исчез. У меня глюки?
А по теме: по-англицки читаете? Могу мануал на SR810 предложить, там описан принцип работы, доходчиво.

[Alexashka]

Мне показалось, что вчера был похожий вопрос, потом исчез. У меня глюки?
А по теме: по-англицки читаете? Могу мануал на SR810 предложить, там описан принцип работы, доходчиво.

Да вчера чет никак не мог сформулировать вопрос да потом погуглил-погуглил и сам кое в чем разобрался. Потому и удалил. А за статейку был бы признателен, скиньте на фтп или на мыльце sas_2_sas@mail.ru