Выделение переменной составляющей из сигнала

Андрей

Нередко при проектировании устройств, в частности различных вторичных источников питания (ВИП). Необходимо оценить амлитуду и частоту переменной составляющей в сигнале. Осцилограф позволяет выделить составляющую минимальной амплитудой порядка 1мВ чего не всегда достаточно. Предлагаю разработать или хотя бы определить идеалогию и схемотехнику своебразной приставки которая выделяла бы переменную состовляющую с усилением 10 и 100 (два каскада по 10).
Пробовал в multisim различные варианты диф. каскада но ничего путевого не вышло.
У кого какие мысли по этому поводу

ИРБИС

1. Банальное: мы отсекаем постоянку конденсатором и далее усиливаем переменку ОУ.
2. Тут уже более серьёзно: синхроннное детектирование и коррелятор сигналов. Математически, если сказать в самых общих чертах, производится перемножение сигналов. Короче, после всей математики обычно амплитуда переменного напряжения будет представлена в виде постоянной составляющей, которую можно измерить.
3. А по сути нам нужно среднеквадратичное значение "шума" пульсаций?

Короче, думаем.

Irbis

решение в лоб, первое что пришло в голову: пленочный конденсатор, и после него OPA637 с усилением 10. Ничего не скроется от него. Дорогой только, гад, 637-й. Сейчас погляжу, что еще есть.

ИРБИС

Кстати, мне часто приходилось смотреть слабые сигналы я так и делал: усилитель переменного тока на КР140УД1408 в неинвертирующем включении с Ку=10-20. Осциллограф в большинстве случаев был С1-65А или С1-94.

Ку можно в принципе и больше сделать (до 100 проблем не возникало), но лучше в этом случае второй каскад сочинить. Так, про частотные свойства ОУ не забываем Wink

Его граничная частота должна примерно на порядок выше частоты наблюдаемого сигнала быть.

Irbis

Вот потому то и выбран 637-й, за его:
1. Шустрость
2. Возможность работы с большими усилениями, это его предназначение (при усилении меньше 5 срывается)
3. ОЧЕНЬ низкий уровень шума.

Это для тех, кому денег не жалко)

А так можно попробовать, например, OPA604 или поглядеть в сторону ОУ от AD. Там что-то интересное было, только не вспомню навскидку, а справочника нет под рукой.

ИРБИС

Андрей

Думаю с мультисима нада начать. Пока вариант ОУ+кондер не работает, наверно из-за однополярного питания.

Андрей

Ну вот виртуальную схему запустил.

Предложенные Irbis ОУ рассмотрю.

Старый Ржавый Электронщик

с однополярным включением опер работать будет только в том случае, если ему дать среднюю точку между полюсами питания, то есть искусственную землю. Получить ее просто - по килоому с полюсов питания и 10мкФ с точки соединения на землю. Та самая точка соедиения и будет искусственной землей. К ней, а не к земле, надо подключтть резистор R3 и всё заработает.

Андрей

Старый Ржавый Электронщик
Снимать напряжение тогда будет нужно также относительно "мнимой" земли

Андрей

Вот под однополярое напряжение питания все таки сделал, только нада хороший R-R чтоб до 0 напряжеие могло опустится.

Андрей

После проработки решил что усиление 10 не очень актуально решил сделать один канал с усилением 100, спасибо Irbisу, помог подобрать ОУ - OPA2134. Финишный вариант и результаты моделирования прилагаю.
Низшая частота пропускания 10 Гц, высшая 100 кГц, при повышении частоты коэффицент усиления стоновится меньше 100, хотя до частоты 300кГц не значительно. Дело за малым купить кондеры К73 (по совету ИРБИСа), ОУ и резисторы, учитывая небольшое колличество можно презиционные. Всем спасибо, как будет железяка отпишу результаты.

Андрей

Улучшил стабильность схемы путем чередования инвертируюшего и неинвертирующего включения ОУ

Старый Ржавый Электронщик

ты же разделяешь вход конденсатором Smile

кто тебе мешает поставить выходной конденсатор и снимать сигнал не от средней точки, а от минуса питания?

Irbis

а я бы все же сделал бы в неинвертирующем включении как минимум входной ОУ. Входного сопротивления много не бывает ) И напряжение повыше питающее.