@Варан

Рискнул обратиться к общественности за помощью в решении для кого-то может быть и простой радиотехнической задачи, но я вот, в цифровой технике вроде бы разбираюсь сносно, а на аналоговой части конкретно завис.
Суть вопроса в следующем. Имеется разнесённая "оптопара". (не хочется прикреплять картинки, по идее и так должно быть понятно). Приёмная часть представляет собой фотодиод, помещённый в некую диафрагму, ограничивающую принимаемый световой поток. В результате он принимает ИК излучение из некоторого сектора около 50-60 градусов ‘шириной’ и порядка 5 мм толщиной. Напротив, на расстоянии около 40-50 см, создана засветка из нескольких ИК-светодиодов.
Мелкий предмет пересекает этот сектор, от чего, понятное дело, световой поток кратковременно изменяется, и это изменение фиксирует фотодиод. Предмет, повторяю, мелкий, так что статически, по постоянке, измерить изменение напряжения на диоде возможности никакой нет, оно будет пожалуй сравнимо с изменениями посторонней засветки. Но есть такое приятное обстоятельство, что мелкий предмет пересекает эту зону с приличной скоростью, около 200 метров в секунду и выше. То есть, на вход диода придёт хотя и слабый, но короткий "физически модулированный" оптический импульс с длительностью около 5-20 мкс.
Вот тут и суть вопроса – как создать селективный усилитель, который, отбрасывая статическое напряжение на диоде, выделял из засветки именно этот импульс короткой длительности, и усиливал его до значения срабатывания цифровой логики или компаратора (форма импульса никоим образом не важна)?
Задача, как мне кажется, очень близка к вопросу создания усилителя для ИК- приёмника сигнала всяких пультов от телевизоров (в том случае, конечно, если приёмник – обычный ИК фотодиод, а не готовая штучка с усилителем внутри типа TSOP18хх для телевизоров). Может быть, проще, а может, и сложнее, даже затрудняюсь сказать.
Некоторое обязательное условие – использование однополярного питания 4-6 В и операционных усилителей общего назначения (работать должно от батарейки).
Подскажите, пожалуйста, кто знает, возможные варианты схемотехнического решения, или где можно покопаться на эту тему? Я уже весь моск сломал, кое-что даже паять пробовал, но оно не заработало и в дальнем приближении, разумеется....
Help,Pls!

0

@omt

а кстати, как работает конденсатор? полярность напряжения ведь не меняется вроде бы.

0

@hordikor

Нормально работает :)
Напряжение между обкладками меняется, ток течет.

0

@omt

ах ну да, точно
а я уж заморочился выяснением, правду ли сказал кто-то где-то про "выравнивание фазового перекоса" внутренней ёмкостью фотодиода.

0

@omt

нифига не понимаю.
собрал вот такую схему:

http://i19.***********/big/2011/0401/88/2147f77d5d028bed7f4dd0ec2f298a88.jpg

на выходе имею постоянное напряжение, не изменяющееся ни от чего вообще, даже если неинв.вход вообще в воздухе подвесить. в железе стоит LM392N, в протеусе этой микрухи не было, пришлось моделить на том ,что есть, ну и результат собссно тот же.

вроде ж всё по учебнику...

0

@hordikor

И сколько вольт на выходе?

0

@omt

питание 5В,
на входе синусоида амплитудой 80милливольт и частотой 1Гц. пробовал и прямоугольный сигнал. и вообще без.
на этой схеме на выходе +1.98В (в реальной 3.75В, но там и резисторы не идеальны и ОУ другой и кондёра с этой схемы нет, просто делитель и всё).

0

@hordikor

Ничего не понял. На выходе постоянное или переменное напряжение?
У тебя питание однополярное, а на вход подаешь переменку? Тогда забудь о нижней полуволне.
Замкни С2, потом вход посади на землю, потом на половину питания, посмотри что на выходе в обоих случаях.
Посмотри какое напряжение смещения в справочнике у данного ОУ.

0

@omt

хрен с ней, с полуволной. первоначальная идея была усилить сигнал со светодиода, там же нет переменки, там просто всплески от засветки.
синусоиду я на вход подал просто чтобы посмотреть, как ОУ её переварит.

на выходе - просто неизменный потенциал. я подключал "осциллограф" в Протеусе - он кажет прямую линию на выходе ОУ.

Ёмкость в делителе обратной связи я вообще только в Протеусе в схему и поставил (где-то вычитал, что нужна). Без неё на выходе только напряжение слегка подрастает и всё, но точно так же остаётся неизменным и не зависящим от неинв.входа.

Насчет напряжения смещения расскажи подробнее, я в описаниях работы ОУ вроде ничего о нем не встречал..

0

@omt

...чем больше читаю по теме, тем больше натыкаюсь на вот такой вариант усиления:

http://www.robotroom.som/ReversedLED/PhotodyodeAmplifierSchematic.gif

и никто нигде не усиливает "по википедии". странно...

0

@hordikor

Это схема интегратора. Интегрирует ток фотодиода.

Дык это, ты разберись зачем там конденсатор, а не лепи просто потому что "я где-то видел".
Конденсатор включает обратную связь для переменного тока.
Бууу... у ОУ всегда есть мааааленькая разница между транзисторами диф.каскада, отсюда появляется напряжение смещения(и ток), так вот оно тоже усиливается ОУ, и если оно 1мВ и Ку=100, то на выходе получишь лишних 0,1В.
для LM392: Input Offset Vottage ±5 mV
Достал И. "Операционные усилители"

0

@omt

в продолжение темы:

http://i19.***********/big/2011/0401/88/2147f77d5d028bed7f4dd0ec2f298a88.jpg

резисторы: R1 220К, R2 910 Ом

конденсатор перенёс в разрыв сигнала от фотодиода. с него (кондёра) со стороны входа ОУ снимаю следующее:
в покое: +11мВ
при перекрытии скачок до +14мВ, затем выравнивание до +11мВ
при снятии препятствия падение до +0.7мВ, затем снова выравнивание до +11мВ.
питание схемы от +5В

на выходе ОУ при этом постоянно 3.75В. даже если подвесить неинв.вход в воздухе.

подача на неинв.вход половины питания ситуации не меняет. 3.75В.
подача на неинв.вход земли меняет выход до 0.4В.

UPD а вот Протеус эмулирует нормально...

[13.79 Кб]

0

@omt

кстати, забыл ещё сказать.
на плате на неинв.входе постоянно есть 11мВ, а на инв.входе постоянно 15мВ. как это может быть, ведь ОУ должен выравнивать напряжения на входах...

0

@hordikor

Всё правильно, LM308 требуется двуполярное питание.

В эмуляторе?

0

@omt

не, не в эмуляторе, а в железе, на макетке.

0