В очередной раз о синхродетекторе Опции

[Pavel73]

Здравствуйте, много информации перечитал, но осталось несколько вопросов по синхронному детектированию. Конкретно - по детектированию сигнала после фотодиода. Схема установки классическая: источник света - механический обтюратор - исследуемый образец - монохроматор - фотодиод. Схема компенсации засветки на ОУ по вычитающей схеме и полосовые фильтры работают отлично - при обкатке расстояние от выходной щели монохроматора до фотоприемника делалось около 50 мм и включалось верхнее освещение в виде люминесцентных ламп, при этом мплитуда сигнала фотоусилителя прыгала примерно на 250 мВ при небольшом коэффициенте усиления, зато после компенсации и полосового фильтра, выделяющего частоту модуляции примерно в килогерц, форма сигнала и амплитуда изменялись очень незначительно относительно полезного сигнала. Докучи к этому нужно приделать ещё синхронный детектор. Так как опыта работы с ними не было, первым взгляд упал на статью Дмитрия Лапшина "Простой метод синхронного детектирования" из журнала Схемотехника, она прикреплена ниже. Собран детектор на AD781 - мс выборки-хранения. Но как-то совсем не нравится его работа, может что-то делаю не так или недопонимаю, подскажите. Одновибратор - АГ3, длительность регулируется хорошо и время начала запоминания амплитуды полезного сигнала устанавливается стабильно и почти не плавает. Запутался с вопросом перекрывания частот. К примеру если опорная частота около 1 кГц, а частота помехи в несколько раз меньше, то она однозначно перекрывает опорную и выборка и хранение в случае величины просочившейся помехи, сравнимой с полезным сигналом, будет проведена именно по амплитуде помехи или сумме амплитуд помехи и сигнала. Ниже осциллограммы работы. Синяя -сигнал после детектора, желтая - сигнал с фотоусилителя, зелёная - импульс с оптопары обтюратора, розовый - импульс после одновибратора. Всё вроде хорошо, частоты, большие опорной, детектор гасит, но при меньших частотах амплитуда продетектированного сигнала начинает скакать. Как должно быть в оригинале? Как-то смущает эта выборка-хранение. Однозначно соберу поиграться детекторы на основе перемножения и ключевания, но как-то подзапутался со схемами. Если дадите пару советов по работе с AD781 или поделитесь обкатанными схемами синхродетекторов на попсовых деталях, буду очень признателен.

Сообщение отредактировал Pavel73 - Jun 7 2014, 07:01

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Pavel73]

Да оно, в общем, так и получается, как ни смешно. В моём случае эксперимента каждое устройство работает как и было задумано, но оказалось, что нет особого смысла в применении вдовесок ещё и синхродетектора, повторяющего уже полученную амплитуду. Плюс его в моем случае разве что в получении постоянного напряжения. Но пригодится это, думаю, только когда закончу с ацп. Если делать 10-20 измерений для их последующего усреднения при наблюдении конкретной длины волны, то амплитуда после УВХ будет постоянной независимо от момента времени, в который ацп будет выполнять свою работу. Хотя, запуск АЦП можно так же синхронизировать с работой оптопары и проводить измерения во время максимальной освещённости образца, не городя огороды, хоть 10, хоть 100 раз. Короче, получилась пятая нога у собаки Но тогда вопрос - что я опять недопонял, ведь в случае применения чувствительного фотоприёмника и хорошо настроенного полосового фильтра, установка в принципе не нуждается в синхронном детекторе? Почти во всех научных статьях по фотометрии говорится, что авторы такие-сякие молодцы и применяют синхронный детектор при измерениях, но ни в одной статье не приводится схем, не говорится на основе чего применяется детектор и действительно ли есть в нем смысл. Очень многие применяют тот же ФД24-К для измерений и достаточно неплохие ОУ после него, получая те же сотни милливольт полезного сигнала. Ощущение, что синхронный детектор просто дань моде в случае фотометрии, так как более чем достаточно просто модулировать свет от источника и выделять амплитуду на известной частоте, избавляясь от широкого спектра помех.

Сообщение отредактировал Pavel73 - Jun 15 2014, 10:40

[Herz]

Ощущение, что синхронный детектор просто дань моде в случае фотометрии, так как более чем достаточно просто модулировать свет от источника и выделять амплитуду на известной частоте, избавляясь от широкого спектра помех.

Это значит, что у Вас ещё всё впереди... А "моде" этой именно в фотометрии уже сто лет в обед.
Откройте "Искусство Схемотехники" 2-й том, главу "Измерения и обработка сигналов", параграф "Обнаружение путём захвата".
Во 2-ом издании (1984г) это 14.15, стр. 383. Будет познавательно.