Skocz do zawartości

Czujnik PIR / mikrofalowy HB100


marw

Pomocna odpowiedź

Witam po dłuższej nieobecności!

Jakiś czas temu przyszedł czujnik, zakupiony we wschodnim kraju 😉

Planuje zacząć go testować, jego ze względu na m.in. sesję, czas znajdę może gdzieś za około dwa tygodnie.. Ale w międzyczasie coś więcej poczytałem, pooglądałem, i parę pytań znowu mi się nasunęło 😉

Marek1707 napisał, że przy sygnale 2kHz i wypełnieniu 4-5%, mógłbym zejść z zasilaniem do około 1,6mA.

W dokumentacji, jaką znalazłem (http://www.limpkin.fr/public/HB100/HB100_Microwave_Sensor_Application_Note.pdf) na stronie 7 Annex 2 jest właśnie zaproponowany układ do modulacji i wzmacniacz sygnału z IF. Nie jestem jeszcze biegły aż tak bardzo w elektronice, żeby układ ten dokładnie zrozumieć i zweryfikować. Czy mógłby ktoś ocenić ten układ? (jak wcześniej pisałem, czujnik ma wykrywać ruch w poprzek jego pola widzenia, więc wzmacniacz nie musi być czuły)

Co do modulowanego sygnału jest jeszcze jedno pytanie: Znalazłem filmik (

), na którym widać m.in. czas stabilizacji. Czy przy sygnale o w/w parametrach byłaby potrzebna co jakiś czas (jakakolwiek) stabilizacja? Czy powinien on sie stabilizować tylko na początku otrzymania zasilania? (jak będę miał okazję to sprawdzę to jakoś prowizorycznie, ale teraz nie mam ani czujnika ani sprzętu pod ręką)
Link do komentarza
Share on other sites

Witam!

Temat jest wciąz aktualny 😉 Jednak ze względu na dużą ilość obowiązków idzie pomału.. Pytania zadane w poprzednim poście są wciąz w większości aktualne

W aneksie 2, na stronie 5 dokumentacji czujnika HB100 Dokumentacja, w którym jest propozycja schematu do zasilania pulsowego i wzmocnienia sygnału czujnika, są użyte dwa tranzystory: NPN i PNP. Nie ma niestety żadnych dokładniejszych danych. Jakie modele nadawałyby się do tego?

Link do komentarza
Share on other sites

A to może odwrotnie:

1. Przyjrzyj się w jakiej roli te tranzystory tam siedzą. Czy są używane jako wzmacniacze wielkosygnałowe, małosygnałowe, klucze mocy czy jako przełączniki dwustanowe słabych prądów. Czy wykorzystywane są jakieś dziwne/unikalne cechy tranzystorów bipolarnych (istnienie złącza BE, jego nieliniowość, pojemności, nieoczywiste zależności prądów od napięć itp) albo czy sygnały które będziesz przetwarzał są jakieś szybkie (>10MHz).

2. Wiedząc to popatrz na napięcia w układzie i wielkości prądów. Jeśli nie ma wielkich wymagań (napięcie <30V, prądy < 500mA) zacznij poszukiwania od najprostszych, najtańszych tranzystorów małej mocy, np. serii BC-cośtam. Znajdź ze dwa typy które leżą w Twoim ulubionym sklepie, zajrzyj do ich kart katalogowych i sprawdź, czy spełniają te podstawowe wymagania wymagania.

3. Wrzuć znalezione typy tutaj i zapytaj czy dobrze trafiłeś. Najwyżej wytkniemy błędy lub ważne cechy których nie zauważyłeś, ale kawał roboty odwalisz sam i naocznie zobaczysz przynajmniej wierzchołek tej góry lodowej. Wskaż też przy okazji sklep, bo po co zmuszać Cię do kupowania czegoś konkretnego, czego akurat nie ma w Twoim osiedlowym kiosku.

BTW:

Napisałeś: "czujnik ma wykrywać ruch w poprzek jego pola widzenia, więc wzmacniacz nie musi być czuły".

Trochę nie rozumiem tego wnioskowania. Wielkość sygnału z tego radaru zależy od odległości do celu, jego powierzchni i materiału. Częstotliwość zależy od składowej poosiowej (bliżej-dalej) prędkości. Przesuwanie obiektu w poprzek osi radaru daje bardzo małą i zmienną częstotliwość - to źle, ale nic nie mówi o sile sygnału. Skąd więc teza o małej czułości?

W danych katalogowych masz "Settling time: 3-6us" - to jest czas ustalania odpowiedzi po włączeniu zasilania. W samym czujniku nie ma żadnych elementów wolnych. Prosty generator mikrofalowy i mieszacz. Wszystko zależy od obwodu zasilania - jak szybko je włączasz. Tylko dzięki temu możesz w pewnych aplikacjach "szatkować" zasilanie tego radaru i dzięki temu oszczędzić ponad 90% energii. To też ma swoje granice a zależą one od spodziewanych prędkości celu czyli od częstotliwości wyjściowych. Im są niższe, tym rzadziej możesz czujnik włączać (by wciąż prawidłowo odtworzyć pierwotny sygnał) i tym więcej prądu oszczędzisz.

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

1. Zaczynając drogę od generatora sygnału: pierwszy tranzystor, npn, jest przełącznikiem dwustanowym. Załącza i wyłącza zasilanie czujnikowi i drugiemu tranzystorowi, pnp, który jest wzmacniaczem wielkosygnałowym (wysokiej częstotliwości, bo ~10GHz - dobrze rozumuję?).

Ciężko mi stwierdzić, które z tych cech są wykorzystywane. W pierwszym jest złącze baza-emiter prawdopodobnie, a sygnał ma niską częstotliwość. W drugim, jako że robiłem doświadczenie na temat statycznej charakterystyki tranzystora (i muszę zrobić sprawozdanie do którego jeszcze się nie zabrałem), kojarzy mi się wzmacniacz napięciowy (konfiguracja wspólna baza). Wszakże napięcie musi zostać wzmocnione, bo to jego częstotliwość jest sygnałem wyjściowym czujnika. Co do reszty cech ciężko mi się odnieść.

Tak sygnały są szybkie, jak wcześniej wspomniałem. Do tego jeszcze 2kHz z generatora, które nie wiem, jak tu zinterpretować.

2 i 3. Prądy i napięcia mieszczą się w podanych przez Ciebie przedziałach: prądy rzędu paru mA, a napięcia odpowiednio 5,2V i (wg dokumentacji) 0,01-0,2V na wyjściu IF.

Mam możliwość zamawiania w tme, z praktycznie darmowym transportem. Jedyny minus to czas oczekiwania, ale takie tanie elementy to mogę kupować gdzieś w pobliżu.

-npn i-dokumentacja z tme. Nie jestem pewny, czy to dobry wybór, ponieważ wg dokumentacji napięcie BE ma 5V przy otwartym kolektorze, a w schemacie na BE jest napięcie 5,2V

-pnp i dokumentacja z tme. Tutaj problem, o który wcześniej wspomniałem - częstotliwość. Wg dokumentacji typ. częstotliwość to 100MHz, jeżeli dobrze zrozumiałem dokument. Maksymalnie widziałem tranzystory 150MHz w sklepie, do którego linki podaję.

Tak, tak napisałem. Po przeczytaniu teraz tego dokładniej zauważyłem ten błąd. Więc spróbuję opisać to poprawniej:

Czujnik ma wykrywać ruch w poprzek jego pola widzenia, tzn. obiekt nie będzie się poruszał w jego kierunku (przybliżał/oddalał), tylko przejdzie pod nim. Sytuację przedstawia rysunek w jednym ze wcześniejszych postów (chociaż teraz zauważyłem, że rysunek i jego opis też nie są do końca dokładne. Jednak przedstawiają dobrze zadanie czujnika).

Więc czujnik MA BYĆ CZUŁY, ze względu na

bardzo małą i zmienną częstotliwość
, żeby wykryć zmianę częstotliwości, jednak sama częstotliwość (do analizy prędkości) nie jest mi za bardzo potrzebna, wobec tego czujnik nie musi być w kwestii częstotliwości DOKŁADNY.

Kwestia zasilania pulsowego będzie ustalona na zasadzie próbowania, przy jakiej częstotliwości czujnik spełnia swoje zadanie. Do tego dochodzi pytanie, czy Arduino ma możliwość generowania sygnału 2kHz (jeszcze sprawdzę w wolnej chwili).

Znalazłem również artykuł (nie wiem, czy nie jakiegoś studenta), w którym wykorzystał on trochę inny wzmacniacz. Jednak w testach obiekt porusza się stosunkowo wolno, w przeciwieństwie do ruchu, które ja chcę wykrywać, więc wzmacniacz, którego on użył (jak jest napisane do niższych częstotliwości) raczej mi się nie przyda, tak?

P.S.: Taki sposób pomocy jak najbardziej mi odpowiada 🙂 i przepraszam za błędy merytoryczne, za ich poprawy również dziękuję 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

Ops, przepraszam za zwłokę. Twoja odpowiedź zniknęła w stosie kolejnych wątków a ja nie zajrzałem głębiej.

OK, to tak:

Masz rację. Pierwszy tranzystor to prosty klucz zasilania. Załącza zasilanie radaru gdy dostaje na wejście stan niski, czyli gdy "wysysamy" mu przez opornik prąd z bazy. Tu nie ma żadnych wymagań. Zarówno napięcie Uce, prądy Ic jak i czasy przełączania każdego tranzystora małej mocy, małej częstotliwości będą odpowiednie. Każdy BC_cośtam sprawdzi się na pewno. W szczególności BC328 to dobry "koń pociągowy" do takiego dłubania w elektronice. Warto ich mieć w szufladzie jakiś zapas. Jego trochę większy niż typowy (aż 800mA w stosunku do 100-150mA kultowego BC307) prąd kolektora umożliwia zrobienie na nim nawet drivera silniczka 🙂

Drugi tranzystor w zamyśle jest kluczem analogowym. Żeby zrozumieć po co on tutaj, trzeba się zastanowić jaki jest w ogóle zamysł działania całości. Otóż pierwotnym pomysłem było zmniejszenie poboru prądu czujnika. Korzystając z tego, że radar szybko "budzi się" po włączeniu zasilania - w czasie rzędu 10us - kluczujemy mu 5V zapodając je krótkimi impulsami. Jeżeli wypełnienie prostokąta będzie małe (np. 10%) to średnio całość będzie pobierać tylko 10% prądu pobieranego w stanie ustalonym. A co z sygnałem wyjściowym? Bez zasilania (czyli przez większość czasu) dostaniemy radaru 0V - to jasne, a podczas jego załączenia napięcie podskoczy do jakiejś niewielkiej wartości stałej (offset) i będzie od niej odchylone akurat tak, jakby czujnik nigdy nie został wyłączony. Na wyjściu mamy więc ciąg krótkich impulsów prostokątnych o wysokościach zależnych od aktualnej konfiguracji i prędkości celu w stosunku doi anteny. Wysokości te nie różnią się bardzo miedzy sobą, tak jak malutki jest sygnał AC z wyjścia radaru pracującego w trybie ciągłym. Normalnie mamy tam przecież kilkaset mV składowej stałej (która nas nie obchodzi) plus jakieś uV lub co najwyżej pojedyncze mV napięcia zmiennego - i to ono nas interesuje. Gdybyśmy zatem wzmocnili poszatkowane teraz prostokątami wyjście radaru, dostaniemy ogromne prostokąty na wyjściu z których już nigdy nie odzyskamy użytecznego sygnału. I właśnie tutaj zaczyna się rola tzw. układu próbkująco-pamiętającego zrobionego na tranzystorze i kondensatorze 0.1uF. Mam nadzieję, że już rozumiesz: tranzystor włączamy na krótko wtedy, gdy radar dostaje zasilanie. Npn "zwiera" wyjście czujnika z kondensatorem 100nF stojącym za nim umożliwiając jego doładowanie lub rozładowanie. Po krótkim czasie na kondensatorze panuje takie samo napięcie jak na wyjściu czujnika - to jest tzw. faza próbkowania. Teraz wyłączamy zasilanie, tranzystor wyłącza się także, ale na kondensatorze napięcie zostaje - zaczyna się faza pamiętania. W ten sposób dzięki pojemności możemy odtworzyć pierwotny sygnał z radaru. Dalej no to już normalny wzmacniacz, taki jak był poprzednio.

Ten tranzystor także jest dowolny. Nigdzie tu nie ma wysokich częstotliwości bo z radaru wychodzi co najwyżej audio kilka kHz i to przy bardzo dużych prędkościach. Sygnały są niewielkie, BC338 zadziała. To jego 5V o którym piszesz to napięcie wsteczne złącza BE a więc takie, które przebija to złącze gdy spolaryzujesz je odwrotnie. Nikt tak nie robi i w tym układzie także taka sytuacja nie występuje.

Gdyby z takiego czujnika wychodziło coś więcej niż kilka MHz (nie mówiąc o GHz), byłby on bardzo trudny w aplikacji. Niewielu umie projektować szybkie układy analogowe, a pojemności i indukcyjności pasożytnicze na hobbystycznych płyteczkach załatwią każdą taką próbę. Pasma GHz to już inne laminaty, stratności, wzmacniacze mikrofalowe, linie mikropaskowe itd..

Arduino bez problemu generuje sprzętowe PWM o regulowanym wypełnieniu od kilkunastu Hz do kilkudziesięciu kHz - masz pole do popisu 🙂

Jeśli planujesz pracę w pasmie audio i niżej, to każdy popularny wzmacniacz operacyjny (jak LM324) lub audio (jak LM386) się nada. Przecież dolne ograniczenie określasz kondensatorami sprzężeń więc możesz z robić dowolny. Góra to ograniczenia szybkości wzmacniaczy, ale to nie ten przypadek. Tutaj masz jeszcze problem "szatkowania" czyli aliasingu z częstotliwością generatora załączającego radar. Moim zdaniem, żeby nie mieć problemów nie powinieneś z nią schodzić poniżej 10-krotności najwyższej częstotliwości wyjściowej z radaru. Jeśli np. planujesz najwyższą prędkość celu na 1m/s (zbliżanie w osi czujnika, co przełoży się na o wiele więcej w poprzek, mamy przecież cosinus) to dostaniesz 70.1Hz. Nie powinieneś więc schodzić z próbkowaniem poniżej 600-800Hz a pasmo górne wzmacniacza ustawić 10x niżej, np. na 100Hz.

Jeśli wzmacniacz nie wprowadza zniekształceń nieliniowych to nie jest w stanie zniekształcić częstotliwości, bo nie dodaje własnych harmonicznych. Jej pomiar będzie zależał jedynie od przyjętej metody cyfrowego zliczania. Natomiast jeśli nie potrzebujesz mierzyć prędkości a tylko wykrywać jakiś ruch w polu widzenia, to w ogóle nie musisz się tym przejmować, tylko detekować amplitudę. Tak robią wszystkie tanie mikrofalowe czujki ruchu, lampy z wykrywaniem obecności itp. Czy mógłbyś przypomnieć jaka będzie funkcja tego urządzenia? Co chcesz wykrywać, mierzyć i w jakich zakresach?

Swoją drogą liczby podane na końcu noty aplikacyjnej to jakiś absurd, częstotliwości dostajemy w woltach 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

Nic nie szkodzi, przeżyłem 😋

Więc na początek zakupię sobie parę sztuk, dzięki za radę 🙂

Do tego, że tranzystor npn "pracuje" równocześnie z czujnikiem, to już doszedłem. Ale nie wiedziałem, że kondensator 0.1uF razem z npn działa jako układ próbkująco-pamiętającey (dokładniej, nie wiedziałem jeszcze o istnieniu takiego układu).

Podłączyłem z ciekawości sam czujnik pod oscyloskop, bezpośrednio, bez żadnych wzmacniaczy. Jak dobrze pamiętam, przy 50uV były widoczne jakieś wahania fali, chociaż ciężkie do analizy. W Arduino w 10-bitowym przetworniku ADC, nie było praktycznie co obserwować 😋

Teraz schemat rozumiem już lepiej, dokładniej.

Mam pytanie co do zasilania: W układzie zasilanym imulsowo, napięcie jest wyższe, wynosi 5,2V. Ta "nadwyżka" potrzebna jest do wprowadzenia złącza p-n w stan przewodzenia. O ile wiem, że napięcie doprowadzone do pnp musi byc wyższe, by mógł zasilić 5Voltami czujnik, to czy reszta napięć, szczególnie sygnał, ale i zasilanie wzmacniacza, muszą również wynosić 5,2V? Jeśli dobrze odczytałem z noty, w obu tranzystorach na CE jest spadek napięcia 0,7V, co dawałoby 4,5V czujnikowi.

I jeszcze jedno pytanie co do elementów, konkretnie kondensatorów:

Są tam trzy typy: -||-, -||+-, -)|+-. Z różnych powodów, mam za sobą póki co więcej czytania teorii niż praktyki (niestety). Nie wiem dokładnie, jakich typów kondensatorów użyć... -)|+- to na 99% elektrolityczny (wiadomo, spolaryzowany), a -||- na 80% ceramiczny. Pytanie, czy dobrze się domyślam, i jaki typ przedstawia trzeci symbol? (i jest tam literówka, bo równolegle do kondensatorów 2.2nF powinny być podłączone oporniki 1M Om, a nie 1mili Om)

Póki co chce go wykorzystać w chyba najprostszy możliwy sposób, lub inaczej pisząc zmarnować jego potencjał 😉 Fajnie by było umieć kiedyś takie coś zanalizować...

Jeśli to nie jest problem, czy mógłbyś wytłumaczyć jakoś bardziej "łopatologicznie" ten fragment?:

Jeśli planujesz pracę w pasmie audio i niżej, to każdy popularny wzmacniacz operacyjny (jak LM324) lub audio (jak LM386) się nada. Przecież dolne ograniczenie określasz kondensatorami sprzężeń więc możesz z robić dowolny. Góra to ograniczenia szybkości wzmacniaczy, ale to nie ten przypadek. Tutaj masz jeszcze problem "szatkowania" czyli aliasingu z częstotliwością generatora załączającego radar. Moim zdaniem, żeby nie mieć problemów nie powinieneś z nią schodzić poniżej 10-krotności najwyższej częstotliwości wyjściowej z radaru. Jeśli np. planujesz najwyższą prędkość celu na 1m/s (zbliżanie w osi czujnika, co przełoży się na o wiele więcej w poprzek, mamy przecież cosinus) to dostaniesz 70.1Hz. Nie powinieneś więc schodzić z próbkowaniem poniżej 600-800Hz a pasmo górne wzmacniacza ustawić 10x niżej, np. na 100Hz.

Nie jest to obecnie potrzebne mi to projektu, ale może kiedyś się przydać. Oczywiście, propozycje jakichś lektur przyjmę.

Oczywiście:

Sam czujnik, ukryty nad sufitem, ma wykrywać przejście pod nim osoby (odległość głowy od sufitu w przedziale ~30-60cm). Nie będzie to nigdy przejście idealnie pod czujnikiem, tylko w pewnym obszarze pod nim. Starałem się to zobrazować na rysunku zamieszczonym w jednym z wcześniejszych wpisów. Poza tym, jest jeszcze sterowanie godzin czuwania, nadajnik-odbiornik radiowy (też mi pomagasz w tym temacie 😉 rfm-y juz mam, jeszcze trzeba konwertować sygnały z arduino do rfm, czekam na scalaki). Do tego jakiś pomiar napięcia zasilania, układ stabilizujący i reszta.

Szczerze, do końca noty katalogowej doszedłem, ale ze względu, że nie potrzebuje obecnie mierzenia prędkości, nie analizowałem tej części.

Link do komentarza
Share on other sites

Widzę, że temat jest "rozwojowy" 🙂 , długość postów nie maleje a nowe zagadnienia generują się jakby same. To może po kolei:

Nie widziałem oscyloskopu mającego bez żadnych przystawek czułość 50uV/działkę. Czy to nie było aby 50mV?

Karta katalogowa tego radaru mówi, że powinien dostawać zasilanie w granicach 4.75..5.25V. Dobrze się domyślasz - na schemacie uwzględniono spadek na pnp. Pracuje on jednak w układzie OE a nie wtórnika (OC), więc spadek napięcia in-out będzie taki jak napięcie nasycenia tranzystora Uce(sat) a nie typowe 0.6V złącza BE. Uce(sat) przypadku dobrego wysterowania klucza może być dobrze poniżej 100mV. Ponieważ jednak trzeba mieć jakieś marginesy, nie mogli utrzymać starych 5V i zwiększyli do 5.2V. Słusznie.

Mnogością symboli nie przejmuj się. W tym projekcie kieruj się raczej pojemnością. Przyjęło się, że uF to raczej elektrolity a nF to ceramiczne lub inne (bo jest tego mnóstwo rodzajów), ale dziś ceramiczne sięgają 100uF więc to raczej kwestia projektu PCB i ew. wymagań innych niż pojemność: szybkość, ESR, stratność, wielkość, cena itd. Tutaj nie ma żadnych cudów - użyj tego co masz, co będzie Ci pasować do obudowy lub da się łatwo kupić.

Budując taki wzmacniacz musisz sobie założyć pewne cele. Dwa oczywiste to pasmo i wzmocnienie. Pasmo to zakres częstotliwości od-do, w którym dostajemy założone wzmocnienie. Poniżej ograniczenia dolnego gain spada, bo pojemności sprzęgające stopnie (te 4.7uF) są już niewystarczające - ich impedancja rośnie. Ograniczenie górne może mieć dwa powody: same wzmacniacze oraz elementy RC wstawione specjalnie po to. Ze wzmacniaczami jest prosto: każdy typ ma wyszczególniony w karcie katalogowej parametr nazywający się GBP (Gain-Bandwidth Product), który mówi o tym do jakiej częstotliwości wzmacniacz ten będzie działał przy ustawieniu jego wzmocnienia na x1. A wzmocnienie w tym przypadku "ustawiasz" opornikami zewnętrznymi. Tutaj masz dwa stopnie:

- pierwszy 1Meg/10k → x100

- drugi: 1Meg/8.2k → x121

W połączeniu szeregowym tych stopni dostajesz zatem wzmocnienie ok. x12000. Moim zdaniem to sporo za dużo dla odległości do celu rzędu 1-2m, ale teraz przynajmniej wiesz czym pokręcić by to wzmocnienie zmniejszyć. Na Twoim miejscu dałbym pierwszemu gain=50 a drugiemu regulował potencjometrem np. w granicach x2..x50. W sumie maks. x2500 tutaj wystarczy.

Układ próbkująco-pamiętający (sample-hold, S-H) z samej zasady działania produkuje "schodki". Sygnał wyjściowy szybko zmienia się do nowej wartości w fazie sample, a potem jest "trzymany" w fazie hold. Oznacza, to, że w swoim sygnale z czujnika dostajesz dodatkowe "ząbki" których oryginalnie nie było. Nie masz jak odróżnić tych śmieci od prawdziwego echa radarowego jak tylko po częstotliwości. I dlatego musisz zapewnić by:

- były one wystarczająco daleko (w sensie częstotliwości) od Twojego spodziewanego sygnału użytecznego,
- wzmacniacz ich nie wzmacniał.

Pierwsze załatwiasz doborem częstotliwości "szatkowania". Jeśli spodziewasz się najwyższej częstotliwości F, to wybierz częstotliwość PWM na min. 10..20xF. To zapewni wystarczający odstęp. Tak więc, wracając do przykładu Twojego czujnika, spodziewając się prędkości 1m/s dającej jakieś 70Hz przyjmujesz PWM np. 1-2kHz. Teraz wiesz, że wzmacniacz powinien przenosić co najwyżej 70-100Hz a wszystkiego co wyżej już nie i tak projektujesz jego elementy by tak się stało 🙂 Detektor (ADC+procesor?) nie będzie wtedy oszukiwany stała obecnością dziwnych schodków w sygnale.

Podobnie - w sensie dobierania elementów - powinieneś postąpić w przypadku dolnego ograniczenia. Zakładając np. minimalną prędkość celu na 5cm/s dostajesz częstotliwość 3.5Hz i tak nisko musi umieć pracować Twój wzmacniacz. Zwiększasz więc kondensatory 4.7uF tak, by dolne ograniczenie było gdzieś w tych okolicach lub nawet niżej. Wzmacniacz pokazany w nocie aplikacyjnej jest układem kanonicznym, składa się ze stopnia nieodwracającego i odwracającego. Są na to wszystko wzory i nic nie musisz robić "na czuja", choć oczywiście w tak prostym układzie możesz 🙂

Szukaj pod hasłami "operational amplifiers bascis", "opamp tutorial", "opamp circuits" lub po prostu "wzmacniacze operacyjne".

Czy to jakoś wyjaśnia sprawę?

Link do komentarza
Share on other sites

Tak, temat rozwojowy, a chciałbym, żeby już wszystko działało 😋 mam jakiś ogólny zarys całości, teraz w miarę po kolei przechodzę do poszczególnych części.

Ważnym czynnikiem może być moje doświadczenie, tak jak wspomniałem we wcześniejszym wpisie "mam za sobą póki co więcej czytania teorii niż praktyki (niestety)", chociaż i teorii dużo też nie ma. Obecnie jestem prawie w 2/3 "Elektroniki dla bystrzaków" + zajęcia z elektrotechniki, to jednak bardziej ogólnie jest, a nie szczegółowo, jakbym potrzebował. Muszę poszukać jakieś dobre książki, w stylu podobne i będące niejako kontynuacją tej, która teraz czytam.

Masz rację. To było 50, może 20mV. Nie mam teraz oscyloskopu pod ręką, pisałem pamięci, ale poszukałem instrukcję obsługi i wszystko się wyjaśniło.

OE czyli wspólny emiter (WE), a OC wspólny kolektor (WC)?

Rozumiem skąd 5,2V. Czy jednak sam sygnał sterujący może mieć 5V, tak jak Arduino oferuje? (przy rezystorze ~4,9k) i czy wzmacniacz może otrzymać 5V z Arduino (prądu dużego nie powinien pobierać)

Fragment z pasmem zrozumiałem, głównie dzięki w/w książce.

W pierwszym stopniu chyba mała pomyłka zaszła: powinno być 1M/12k (zamiast 1M/10k), co daje x83, a w połączeniu ~10000. Ale to i tak będę robił metodą prób i błędów.

By otrzymać w drugim wzmocnienie w przedziale <2,50>, potrzebuję regulować rezystancję gdzieś w granicach 20k-500k, więc przykładowo rezystor 20k + szeregowo potencjometr 100k (taki, jak i 500k są dostępne w sklepie, który mam w miarę blisko), powinno dać mi jakieś pole do ustawienia wzmocnienia.

Tak, teraz rozumiem to o wiele lepiej. Do pełnego zrozumienia brakuje tylko złożenie układu i pomajstrowanie przy tym (jak np. odłączenie kondensatora zaraz za npn, zmiana wzmocnienia) Tak niskiej prędkości raczej nie będę zmuszony wykrywać, więc zmienianie kondensatora raczej nie będzie mi potrzebne. Ale gdyby, to musiałbym zmienić przed/pomiędzy wzmacniaczami czy oba? Jeżeli tylko ten obok rezystora 12k, to pojemność powinna wynosić ~7,6uF, a jeżeli tylko przy rezystorze 8,2k to ~5,55uF, dla zmniejszenia do ~3,5Hz częstotliwości granicznej, tak?

Link do komentarza
Share on other sites

Pamiętaj, że mówiąc o prędkości mam na myśli składową prędkości w osi antena-cel więc jeśli ktoś idzie po podłodze pod czujnikiem nawet 1m/s to jego składowa od-do anteny jest praktycznie zerowa. A będąc dalej (gdzie składowa prędkości zbliżania jest większa) jest z kolei poza wiązką, wysyłaną przecież pionowo w dół.

To nie apteka a od precyzyjnego ustawienia/kalibracji pasma nie zależą jakieś mierzone wielkości. Załóż, że kondensatory mają szereg 1-2.2-4.7-10 i tylko takich wartości używaj. Jeśli np. 4.7uF okaże się za mały, następny jest 10uF, potem 22uF itd.

Tak, wzmacniacz może być zasilany z 5V, choć przy dużej czułości dobrze byłoby dać mu jakiś filtr na zasilaniu, bo to co przychodzi z Arduino (szczególnie przy zasilaniu z USB komputera) jest tragiczne. Np. szeregowy opornik 10R (lub dławik 22-100uH) i równoległe pojemności 100nF i 100uF bardzo się przydadzą.

Każdy kondensator sprzęgający stopnie i ten do masy w pierwszym z nich wpływa na dół pasma.

Przy zasilaniu 5.2V ważne jest, by umieć tranzystor dobrze wyłączyć, bo z włączeniem kłopotu mieć nie będziesz. Na szczęście między 5.2 a 5V jest tak mała różnica, że pnp raczej się nie włączy w stanie wysokim sygnału PWM. Gdyby jednak chcieć mieć pewność, to konieczne jest dodanie jeszcze jednego, odwracającego npn, bo Arduino zasilane z USB może dostać teoretycznie 4.5V i to wciąż będzie w ramach normy. A takie napięcie nie będzie w stanie wyłączyć klucza pnp.

4.9k to dziwna i chyba nawet nieistniejąca wartość. Znajdź gdzieś w sieci tzw. szereg E12 lub prościej E6 i z takich wartości dobieraj oporniki. Tylko w wyjątkowych wypadkach - dzielniki stabilizatorów napięcia, precyzyjne układy pomiarowe - trzeba szukać czegoś pomiędzy (z E24, 48, 96 czy nawet 192):

http://www.logwell.com/tech/components/resistor_values.html

Link do komentarza
Share on other sites

Bądź aktywny - zaloguj się lub utwórz konto!

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony

Utwórz konto w ~20 sekund!

Zarejestruj nowe konto, to proste!

Zarejestruj się »

Zaloguj się

Posiadasz własne konto? Użyj go!

Zaloguj się »
×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.