Почему Инвертируется Сигнал

[Falconist]

Начните с того, что я посоветовал сделать. А потом будем смотреть, что получилось.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[DrobyshevAlex]

Первый график - выход с усилителя до переделки.

Второй - выход с усилителя после переделки.

Третий - выход с компаратора, если брелок не поднесён после переделки. До переделки тут просто прямая линия шла.

Четвёртый - выход с компаратора после переделки с брелком. МК не распазнаёт сигнал, так как он стал искажён.

Изменено 24 августа, 2012 пользователем DrobyshevAlex

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Григорий Т.]

Отсюда и инверсия, если выходное напряжение усилителя становится чуть больше опорного напряжения компаратора, а не меньше, как должно быть.

Коллега, по моему, вы слишком узко трактуете понятие инверсия. По вашему, это только состояние выходного сигнала в отсутствии входного. Ибо на самом, информационном, сигнале этот танец с бубном никак не отразится.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

Пока что я вижу излишне высокое усиление, из-за чего проскакивают паразитные (шумовые) импульсы. Уменьшайте резистор ООС. Или увеличивайте резистор, последовательный с конденсатором. Сразу раза в 2...4.

И еще: это эпюры после переделки по моим советам?

[DrobyshevAlex]

Ну резистор р19 уже был выкинут. Добавил резистор на 1.5 МОм. Только я поставил на самом деле три последовательно на 470 кОм.

Ну и последовательно 104 конденсатор воткнул к резистору R16. Как на схеме которую вы привели выше.

При увеличении резистора, график начинает сжиматься по высоте и выход с компаратора ещё хуже стал.

Первый выход с усилителя второй с компаратора.

[Falconist]

Выход с усилителя уже стал более-менее приемлемым, хотя, как и написал выше, усиление влишком велико.

А вот с компаратором - какая-то лажа. Зашунтируйте еще резистор R20 конденсатором на несколько мкф.

[Григорий Т.]

А может, последовательно с R18 конденсатор поставить?

[Falconist]

Нет, не будет четкого отслеживания уровня по постоянному току при отсутствии сигнала.

[DrobyshevAlex]

Что то компаратор вообще не срабатывает... Был бы осциллограф что бы посмотреть напрыжение на выходе усилителя... А то по звуковой карте я не определю, так как график всегда выставляется в 0 и я не пойму, может надо среднюю точку компаратора смещать.

А ещё я не могу понять для чего переделывать именно с конденсатором на R16, если оно работает без него Этот вопрос мня мучает больше всего

Я так понимаю R15 и r24 как бы поднимут весь график вверх, примерно на 1/4 от напряжения.

Если с приёмника придёт 0, то график будет в нуле. красная полоса. Но потом он сразу подскакивает в 1/4 напряжения, туда куда делитель на р15 р24 выставляет его, зелёная полоса.

Но если убрать делитель и конденсатор, то он колеблится от 0 до +X.

Зачем поднимать график?

Не пойму почему компаратор не срабатывает. Получается что если даже 0 будет в 1.25 вольта, а переключение компара на 2.5 вольта.

Но с компаратора постоянно +5 выходит, значит он постоянно включен. То есть на его вход приходит больше 2.5 вольта всегда.

Получается что 1.25 вольта на входе тоже увеличиваются усилителем, и на выходе уже большое напряжение...

Мультиметр показывает 3.8 вольта, но там то ШИМ получается, и я точно не измерю мультиметром.

[Григорий Т.]

Нет, не будет четкого отслеживания уровня по постоянному току при отсутствии сигнала.

Отсутствие сигнала никому не интересно.

DrobyshevAlex схема должна быть симметричной, как и сам исходный сигнал. Конечно, если хотите получить хорошие и стабильные результаты.

[DrobyshevAlex]

Что то я не совсем понял что значит "схема должна быть симметричной"

[Григорий Т.]

Это значит, что и усилитель и компаратор должны иметь одну(или одинаковую) опору, если они гальванически связаны.

Изменено 24 августа, 2012 пользователем Григорий Т.

[Геннадий]

Я бы попробовал увеличить емкость С13 (раз в пять для начала) и выставить СРЕДНЮЮ ТОЧКУ (для симметрии), а для компаратора взять опорное с выхода усилителя, сместив второй его вход относительно первого (комбинация + - зависит от желаемой полярности выходного сигнала) на небольшое значение и зашунтировав его емкостью. Получится нечто вроде следящего компаратора, реагирующего только на быстрое изменение входного сигнала (полезный сигнал). Вот только подстроить номиналы нужно будет кропотливо.

[DrobyshevAlex]

Пересмотрел ещё раз схему, и перечитал про повторитель на ОУ.

Получается что, пока ток меняется - конденсатор разряжается или заряжается и сопротивление на нём маленькое, то есть сигнал идущий на вход - на выходе увеличивается как обычный усилитель.

Когда ток не меняется, то конденсатор заряжается и там становится огромное сопротивление, и мы получаем повторитель.

То есть при постоянном токе на выходе будет примерно 1.25 вольта.

но пока идёт заряд или разряд напряжение сильно усиливается.

Из за делителя напряжения на входе будет минимум 1.25 вольта, так как минус идти то не может с приёмника.

Выходит что на графике выше красная полоска не 0, а 1.25.

Тогда зелёная не понятно сколько...

Получается что когда с передатчика идёт 0, там на самом деле идёт возможно не 0 а 0.001В а может и больше, у нас сигнал всё равно усиливается и он уже на зелёной полоске. А когда идёт ещё больше, для логической единицы, например 0.01В, то он ещё выше, и это самый верх на графике.

То есть мне нужно сделать среднюю точку компаратора, серединой между зелёной линией на графике и верхом графика? Но как я без сцилограффа это сделаю Не как.

Но даже если бы я это сделал, я всё равно ен пойму для чего всё это, если график на вид менее чёткий чем был изначально, первый график можно без компаратора на вход МК пускать и он будет работать

Или это даст устойчивость к помехам? Или ещё что?

Судя по статьям, я так понял мы просто график должны опустить в 0, тем что уберём постоянный ток. А он у нас и так судя по показаниям мультиметра не выше чем 0.001

Я бы попробовал увеличить емкость С13 (раз в пять для начала)

У меня нет такого

У меня 1 конденсатор 104 оставался и всё... Могу на 10 мкФ поставить только

Или уменьшить, 103 поставить.

а для компаратора взять опорное с выхода усилителя, сместив второй его вход относительно первого

Это как?

Опорное - значит на инвертирующий вход? То есть убрать делитель напряжения? А оно же на выходе усилителя колеблется

Вообщем не понял как это сделать.

[Григорий Т.]

Мультиметр показывает 3.8 вольта, но там то ШИМ получается, и я точно не измерю мультиметром.

Что то вы накосячили. Либо перепутали номиналы R15 R24, либо мерили относительно питания, а не земли.

Из за делителя напряжения на входе будет минимум 1.25 вольта, так как минус идти то не может с приёмника.

Сигнал после детектора проходит через конденсатор, там может быть и плюс и минус относительно ваших 1.25 вольт. Кстати, а почему вы взяли 1.25, а не 2.5?

И ещё, вы уверены, что диаграммы с видеокарты не инвертированы? А то и все советы проинвертировать нужно.

[DrobyshevAlex]

Да мне по сути не важно инвертировано или нет. Я в прошивке поменяю 1 строку и всё, главное что бы сам сигнал был.

R15 я вообще не выпаивал, я не мог его перепутать.

Но вы наталкнули меня на мысль, откуда берётся 3 вольта! И я вспомнил о нехорошем свойстве своего флюса, который проводи очень хорошо электричетсво Помыл плату, напряжения порядка 0.9 вольт показывает мультиметр, и с компаратора сигнал появился, но всё равно очень плохой

http://ybex.com/d/gqpyliruaconex7xhra6ttgmgobu0vvpoec895h2.html

А по поводу 1.25, потому что резистор на резистор на 1.5MOm

Поставил смещение 2.5 вольта на усилителе, график стал лучше. И с11 вместо 1n 100n у меня.

Первый это выход усилителя, второй компаратора. Но всё равно с помехами, при этом у меня брелок лежит прям в антенне.

Изменено 24 августа, 2012 пользователем DrobyshevAlex

[DrobyshevAlex]

если r24 = 1 MOm то вот так получается http://ybex.com/d/ak86kik4fkwgd7clbj5l45whxrze6scclhj6t2i5.html

Вот такой график приходит на усилитель http://ybex.com/d/wbo7tap9ikcl9ezy27iwas631nfkaftwvwlyga1y.html

То есть проблема где то в части усилителя скорей всего

Изменено 24 августа, 2012 пользователем DrobyshevAlex

[Григорий Т.]

Да мне по сути не важно инвертировано или нет.

А я говорил не о вас, а о тех, кто пытается вам помочь. Мы видим, что сигнал нужно опустить, а в реале оказывается, его нужно поднять.

Последние графики это подтверждают. И С11 вы зря увеличили. И входной сигнал у вас не достаточно чёткий, может поточнее настроить резонанс?

Изменено 24 августа, 2012 пользователем Григорий Т.

[DrobyshevAlex]

А почему тогда со старой схемой он работает? При чём было 7 вольт на выходе с диода, а сейчас даже 11, я новую антенну намотал

[Григорий Т.]

А должно быть больше 20-ти.

Если со старой работает, зачем новую лепили?

[DrobyshevAlex]

Вот тут написано что схема с ошибкой, вот и пытаюсь исправить

А должно быть больше 20-ти.

Ну шаг конденсаторов не даёт более точно настроить.

Изменено 24 августа, 2012 пользователем DrobyshevAlex

[DrobyshevAlex]

Я получается не правильно понял. Это когда последовательно сигналу мы ставим конденсатор, тогда мы отсекаем постоянный ток и график как бы опускаем в 0.

А тут конденсатор получается не усиливает постоянный ток.

Но вот как он его ен усиливает не могу понять, тут есть два варианта.

1) Он не усиливает только те части, где график идёт строго горизонтально.

2) Не усиливается постоянный ток всего сигнала, ну вот как в случае с последовательным конденсатором.

Только я тогда не понимаю, как именно постоянный ток отсеивается.

Вот если последовательно конденсатор включен, и график колеблется например от 2 до 3 В, то график станет -0.5 до 0.5 вольт или же от 0 до 1, точно не знаю.

Получается отсекается часть ниже которой он не опускается. Тут я немного понимаю почему. Конденсатор пока заряжается или разряжается - ток протекает и напряжение есть. А заряжается и разряжается он всего навсего 1 вольт.

На выходе будет максимум до 1 вольта, вот по этому график и опускается как бы.

Ну эту роль я так понимаю выполняет как раз C11.

А вот C13. Он так же заряжается и разряжается пока идёт изменение напряжения на нём.

А откуда оно там бёрётся, именно изменение? Через ООС? Ну если бы не она, там было бы напряжение просто делителя напряжения на резисторах, а тут ещё обратная связь есть.

Значит чем больше напряжение на + входе ОУ тем больше оно на выходе. Выходит что через обратную связь оно больше становится и на - входе, и пока оно растёт - усилитель работает, так как конденсатор заряжается.

Как только оно достигло максимума, ну пусть будет 1 вольт, так как на C11 у нас график был опущен уже вниз, конденсатор не сразу же прекратит заряжаться, зависит от ёмкости и сопротивления, вообщем дозарядился конденсатор и у нас уже не усилитель а повторитель. То есть тут у нас будет на выходе этот наш 1 вольт без усиления. Но тогда конденсатор начнёт разряжаться, и опять это будет ОУ. Но напряжение на входе + входе то не изменилось! И он сразу же начнёт заряжатся так как ОУ опять усилит напряжение! Замкнутый круг!

Ну и ко всему этому будет не между 0 и 1 а между 2.5 и 3.5 так как у нас точка смещения например 2.5 вольта.

Зачем нужно смещать я тоже могу немного представить Что бы отцентровать график, что бы когда график будет при ухедшении сигнала становится уже, то компаратор всё равно бы его понимал и мог переключится.

Но без этого смещения, когда у нас сигнал лежал в 0, и поднимался с усилением в 391 раз, компаратор всё равно переключился бы. Усиление то огромное. Можно и больше сделать

Получается что пока есть колебания графика, при усилении они будут от 0 до +5В. Мы его просто растянули на всю высоту.

Вообщем не могу понять зачем там этот конденсатор. Может он был бы нужен если бы не было С11? Что бы там положительное смещение вверх убрать.

[Геннадий]

Время заряда С13 должно быть БОЛЬШЕ времени периода полезного сигнала (почему и рекомендовал увеличить емкость). Что касается смещения выхода усилителя. Сигнал на входе близок к синусоидальному и смещение порога переключения компаратора от нулевой оси сигнала приводит к искажению скважности формы переключения. ОУ работающий с нулевым смещением в однополяронм питании может вносить большие искажения в полезный сигнал.

[DrobyshevAlex]

Но получается что если он заряжаться будет дольше чем период, то сигнал всё время будет усиливаться. То есть тогда что конденсатор есть, что нет - разницы не будет?

Но сигнал же прямоугольный, даже допустим потеряв нижнюю часть сигнала, мы же всё равно получим правильное переключение компаратора. Более того, там сразу такой выход получается, что компаратор вообще не нужен, если выход подключить к МК на вход, то всё работает.

Пытаюсь сделать всё это в Proteus. Вот что получается.

На вход подают от 0 до 5ти вольт импульсы с частотой 2кГц. Там код идёт 2 000 раз в секунду.

Сигнал на входе даже больше чем на выходе немного.

А смещения на осциллографе не вижу... Может он тоже не показывает смещение.

Убрал конденсатор их схемы, и результат тот же самый...

Более того, у меня на LC контуре 11 вольт, если ставлю 11, то на входе ОУ сигнал даже больше чем на выходе.

А как график может стать ниже 0? Зачем смещение. Или на вход усилителя подаётся и -11 вольт? То есть полярность меняется?

[Falconist]

Давайте-ка всё-таки проанализируем эту схему по постоянному току.

ОУ LM2904 является полным аналогом LM358 (даже даташит у них общий). Хотя этот ОУ позиционируется, как Rail-to-Rail (R2R), но на самом деле это рекламная заморочка. Хотя по входу он действительно может работать "минусовее" минусовой шины питания (в данной схеме - это общая шина), но по выходу ситуация не столь радужная. Поскольку выходной каскад построен на транзисторе с ОЭ в нижнем плече и ОК в верхнем, выходное напряжение не может достигать минуса на 70...100 мВ и плюса на 1,5...2 В.

Иными словами, при однополярном питании + 5 В, выходное напряжение должно укладываться в диапазон 0,1...3 В. Всего-навсего!

Далее, имеем гальванически связанные каскады усилитель - компаратор. Опорное напряжение компаратора = +2,5 В. Самоочевидно, что выходное напряжение усилителя (1-й каскад) никак не может быть больше этого значения. Если оно будет близко к +2,5 В, то на работу компаратора повлияют даже фазы Луны. Что и наблюдается у ТС.

Именно из этих соображений я и настаивал, чтобы выходное напряжение усилителя в отсутствие сигнала составляло половину от опорного для компаратора (+1,25 В). Тогда и ООС в усилителе не будет разрываться и достаточна зона нечувствительности компаратора к случайным шумовым помехам с выхода усилителя.

А теперь очень важно действительно определиться, не инвертирует ли сигнал аудиокарта. Сначала замеряете тестером, каково напряжение на выходе усилителя и что будет на выходе компаратора. По постоянному току!

Затем отключаете конденсатор от входа усилителя и перемыкаете просто кнопкой его неинвертирующий вход вначале на общую шину напрямую. Серией несколько раз. Записываете, что будет на выходе усилителя и компаратора.

Потом перемыкаете этот же вход на питание через резистор хотя бы на 1...10 кОм (номинал не критичен) и опять записываете сигналы. Выкладываете сюда.