Выделение постоянной составляющей сигнала

Звуковые генераторы, фильтры и другие аналоговые устройства (кроме радиотехники и УНЧ)
Ответить
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

Дорогие друзья!
Просьба помочь в схемотехническом решение по выделению постоянной составляющей сигнала!

На вход "VXOD" подается сигнал с датчика давления - пульсовая волна. Датчик запитывается от 5 В. При накачке манжеты до нужного уровня (постоянные 3В) появляется нужная переменная составляющая - пульсовая волна. Ее я выделяю развязывающим конденсатором, усиливаю Op262 и подаю на микроконтроллер.
Но мне еще нужная постоянная составляющая сигнала. Я, наверное, поторопился с D4 - op162, не продумал как сначала выделить ее. Или, м.б. выделить после D4? Как?
Вложения
схема электрическая принципиальная.png
(37.27 КБ) 933 скачивания
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение korob »

avovana писал(а):Но мне еще нужная постоянная составляющая сигнала. Как?
Cамое простое решение может быть таким:
СпойлерИзображение
R и C рассчитать исходя из частоты переменной составляющей.
Вложения
untitled.png
(44.22 КБ) 2688 скачиваний
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

Принял, спасибо! А не будет ли это часть влиять на сам сигнал?
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение korob »

avovana писал(а):А не будет ли это часть влиять на сам сигнал?
При правильном выборе резистора (а его сопротивление должно быть минимум в 10...30 раз больше выходного сопротивления источника) не будет. Вернее будет, но в пределах погрешности. И всё же да, лучше будет включить до R7, если сопротивление R7 достаточно велико.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

А может стоит это сделать подбором R12 и C6 - те,которые уже на выходе? Пусть через Конденсатор все частоты и сливаются? только в этом случае не знаю как согласовать с внутренним сопротивлением входа микроконтроллера
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение korob »

avovana писал(а):А может стоит это сделать подбором R12 и C6 - те,которые уже на выходе?
А Вы их с какой целью ставили? Не ФНЧ от высокочастотных помех? Если не с этой целью, тогда да, можно.
avovana писал(а):как согласовать с внутренним сопротивлением входа микроконтроллера
Входное сопротивление контроллера довольно высокое, согласуется элементарно без всяких усилий.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

я ставил как-раз для фильтрации высокочастотных помех, так может и отфильтровать практически все частоты вплоть до нуля? подскажите, какие номиналы при этом стоит устанавливать? т.е. можно взять резистор 10к, конденсатор на 16 мкф, тогда частота среза будет 1 Гц?
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение korob »

Нее... "мухи отдельно, котлеты отдельно"©. Если это фильтр от ВЧ-помех, то пусть им и остаётся, а фильтр переменной составляющей сделать следующим звеном. Компромиссное решение, которое Вы хотите применить, тоже работоспособно. Но в таком случае для подавления ВЧ-помех электролит надо зашунтировать плёночным конденсатором небольшой ёмкости, так как электролит на ВЧ бесполезен.
avovana писал(а):подскажите, какие номиналы при этом стоит устанавливать?
Понятия не имею. :dont_know: Частота переменной составляющей и её изменение (если таковое имеется) мне не известны. Но смотрю считать Вы умеете, думаю справитесь. Могу лишь обратить ваше внимание на выбор правильной частоты среза фильтра. Что я хочу сказать - что на рассчитанной частоте сигнал будет ослабляться на 3dB. Этого может оказаться недостаточно, поэтому частоту среза нужно будет выбирать ниже.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

спасибо за консультацию!) буду пробовать применить именно этот метод!
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

Новая проблемка. Разделительный конденсатор C4 ослабляет нужную частоту - 1 Гц.
Датчиком я измеряю пульсовую волную. Ее основная составляющая как-раз и есть (выброс крови из сердца) 1 Гц.

Понимаю, что это почти постоянка, поэтому не хочет пропускать. Так что ж делать?...

Смысл всего прибора:
Тонометр. При накачке манжеты датчик фиксирует давление, выдает примерно 3В (примерно 25кПа) постоянной составляющей и на ее фоне очень маленькая переменная составляющая - порядка 40mV. Вот эту переменную я и выделяю конденсатором C4, усиливаю. Затем прибавляю постоянные 0,5В, чтобы АЦП Atmega16 (у которого Aref = 1 В) спокойно оцифровывал значения от 0В до 1В.
Вложения
5 усиление реального сигнала.png
(247.62 КБ) 475 скачиваний
Аватара пользователя
dr.doc
Это не хвост, это антенна
Сообщения: 1368
Зарегистрирован: Вс мар 28, 2010 12:52:22
Откуда: Беларусь

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение dr.doc »

У Вас ФВЧ из R2||R6C4. Отключите R6 и увеличивайте емкость. Иначе придется мириться с потерей сигнала, зависящей от частоты.
«Еще я хотел бы, чтобы наши ученые изобрели какой-то новый источник энергии, чтобы мы на коленях не ползали даже перед нашими братьями, умоляя их и выпрашивая тонну нефти или кубометр газа», — рассказал белорусский президент.
Аватара пользователя
korob
Друг Кота
Сообщения: 6643
Зарегистрирован: Чт авг 09, 2012 01:09:39
Откуда: Ливны

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение korob »

avovana писал(а):Так что ж делать
Увеличить R6 на порядок, и включить ОУ в неинвертирующем включении. Тем самым Вы здорово увеличите входное сопротивление усилительного каскада, и разделительный конденсатор буден вносить значительно меньшее ослабление.
Большой опыт, порой, не даёт находить/видеть нам простые и очевидные решения. :(
Всегда с уважением, Александр.
avovana
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 29
Зарегистрирован: Пн фев 10, 2014 11:06:29

Re: Выделение постоянной составляющей сигнала

Сообщение avovana »

Спасибо за пояснения! Сейчас пробую все варианты!
Ответить

Вернуться в «Аналоговая техника»