Problemi su filtro analogico

Ciao

2) Si direbbe un problema di offset; i due stadi sono accoppiati in continua? In questo caso, probabilmente dovresti prevedere un sistema per correggere l'offset introdotto dal primo stadio. Offset di qualche mV sono comuni e possono causare lo spostamento che hai visto. Un'alternativa, se non hai stringenti richieste di estendere la banda passante a meno di 0,1Hz, =E8 quella di utilizzare un condensatore di disaccoppiamento fra i due stadi.

Buon lavoro

Ho previsto i condensatori da 100 nF vicinissimi alle alimentazioni. Non saprei per=F2 in quali altri punti potrebbero essere aggiunti. Per gli operazionali: al momento sto usando quelli che ho nel cassetto... ovvero degli LF353. Ho provato anche degli LM833 ma avendo un GBWP pi=F9 alto peggiora la situazione.

Immaginavo un problema del genere, ma avendo visto questo tipo di accoppiamento su diversi documenti tecnici pensavo non si presentasse in maniera cos=EC evidente (naturalmente dipende anche dal tipo di op-amp usato).

Giusto, provo a inserire un condensatore e ti faccio sapere se ho risolto! Grazie mille per le spiegazioni,

Marco / iw2nzm

Ciao,

non ho capito di che filtro si tratti, ma puoi mettere dei condensatori da qualche pF nella rete di controreazione (oppure in fuga verso la massa), di modo da limitare la banda passante di tutto il circuito a qualche decina o centinaio di kHz, a seconda di quello che ti serve. Oltre a questo, hai messo un condensatore anche a cavallo di una resistenza che forma il partitore che usi per la tensione di riferimento? Non so se =E8 significativo per risolvere i tuoi problemi, ma di certo non fa male.

Puoi accoppiare in continua, ma se il guadagno dell'amplificatore in uscita =E8 elevato, =E8 probabile che tu debba ricorrere ad una qualche forma di compensazione dell'offset. Certi operazionali prevedono delle uscite apposite per questa operazione, ma non =E8 il caso del LF353. Ad ogni modo, puoi applicare un trimmer per polarizzare uno degli ingressi dell'operazionale con una tensione leggermente diversa dalla Vcc/2, di modo da compensare l'effetto dell'offset introdotto e riportare la tensione a riposo esattamente al centro della dinamica.

Un'altra alternativa, =E8 quella di utilizzare come ho detto sopra, un condensatore. La continua =E8 eliminata e cosi' i problemi di offset del primo operazionale. Puoi calcolare la costante di tempo che corrisponde alla frequenza di taglio introdotta moltiplicando il valore del condensatore per la resistenza di ingresso dello stadio che segue.

=20 Di niente, buon lavoro

Ho risolto! Era proprio un problema di offset: disaccoppiando i due stadi il problema =E8 sparito. Di conseguenza anche il discorso sulle oscillazioni, o meglio ora il segnale utile =E8 molto pi=F9 grande del rumore e quindi quei disturbi hanno meno importanza.

Mi piacerebbe comunque capire quali tecniche (a parte i by-pass sulle alimentazioni) possono essere prese in considerazione per limitare l'insorgere delle oscillazioni, tenendo presente che al momento sto provando il circuito su una millefori.

Ciao! Marco / iw2nzm

Bene, sono contento che tu abbia risolto parte dei problemi.

Eh, si tratta di fare il circuito in modo da evitare accoppiamenti non voluti tra ingressi ed uscite, selezionare appropriatamente i punti di massa (ad alta frequenza una pista o un filo di massa si comportano come delle induttanze e quindi tutti i punti di massa non sono equivalenti), schermare appropriatamente gli stadi se il circuito =E8 sensibile. Altri consigli possono essere quello di evitare di lavorare con impedenze di ingresso troppo elevate se non ce n'=E8 bisogno e quello di limitare artificialmente la banda passante di un circuito utilizzando condensatori di fuga. Resta inteso che su millefori non si puo' pretendere troppo e questo =E8 un motivo per cui un buon doppiafaccia con piano di massa puo' essere prezioso per applicazioni come queste.

Ciao

Probabilmente e` un problema di parametri parassiti. Guarda she hai anche l'oscillazione sulle alimentazioni. Pero` alcune topologie MFB possono essere instabili o vicine all'instabilita` (ad esempio i passa alto). Posta lo schema, solo della prima cella. Per l'altra hai gia` risolto.

Ciao Franco,

ne approfitto e posto tutto lo schema cos=EC almeno avr=F2 la conferma di aver lavorato correttamente... I partitori li ho volutamente tenuti bassi (intorno al kohm) per ridurre il rumore. Le celle di disaccoppiamento in ingresso e tra i due stadi tagliano a circa 7 Hz. Parlando del disaccoppiamento tra filtro e amplificatore =E8 corretto dire che il passa alto che si viene a formare non infuenza lo stadio successivo (potrebbe magari essere un altro stadio del filtro) ? Oppure l'inserimento dell'elettrolitico mi influenza la risposta di quello successivo?

Sono in dubbio sulla polarit=E0 del secondo elettrolitico: a occhio la ddp ai suoi capi dovrebbe avere valor medio circa nullo ma pu=F2 essere presente un segnale anche piuttosto ampio. Conviene forse usarne due in serie con polarit=E0 opposta?

Ultime due domande, scusatemi :-) ma mi sto chiarendo tutti i dubbi.

• volendo guadagnare complessivamente x, con x abbastanza alto, di parecchie centinaia di volte, con un filtro a pi=F9 stadi come conviene ripartire i guadagni?
• per garantire la stabilit=E0 complessiva del filtro =E8 sufficiente garantire che ogni cella sia stabile, giusto?

Grazie! Dopo la firma lo schema in FidoCAD.

Marco / iw2nzm

Ciao Mi sono divertito a simulare il tuo filtro e risulta un normale passabasso con guadagno di circa 26 dB fino a 300 Hz per scendere a 23 (-3dB) a circa 900 Hz. Questo con lo stadio finale a guadagno unitario. La simulazione(Microcap) non mostra nessun fenomeno strano.

Abbi pazienza ma sono un minimalista ..... Non cambia praticamente nulla eliminando 3 opamp !!! Per la polarizzazione basta il partitore con condensatore, Il primo stadio, che presenta circa 1 K di impedenza di ingresso , non e' molto utile e l'ultimo stadio, se non ti serve guadagno maggiore di 26 dB si puo' eliminare.

Ciao Giorgio

Esatto i poli del filtro sono di Bessel: per l'applicazione mi serve un ritardo di gruppo costante su tutta la banda passante.

Le simulazioni sono senz'altro meglio della millefori! :-P

Partiamo alla rovescia: l'ultimo stadio mi serve per due motivi: il guadagno di 26 dB non =E8 sufficiente e deve essere regolabile. Per il primo stadio tu suggerisci di iniettare il segnale direttamente nel filtro (visto che l'impedenza di ingresso del circuito attuale =E8 circa 1k). Giustissimo! Mi era rimasto in mente questo buffer poich=E9 dovendo amplificare un debolissimo segnale volevo fare un buon lettore di tensione (Zin -> oo). Poi ho deciso di lavorare ad alimentazione singola e ho introdotto il partitore... vanificando i buoni propositi :-) Se avessi bisogno davvero di conciliare le due cose, quale soluzione si pu=F2 adottare? Scarto a priori l'usare resistenze pi=F9 grandi, perch=E8 comunque non si avrebbe impedenza sufficientemente alta e il rumore introdotto sarebbe significativo.

Grazie! Marco / iw2nzm

Ciao Col tuo schema completo, il ritardo di gruppo varia da 258 microsecondi a 200 ,passando da 200 Hz a 1 Khz . a !00 Hz sale a 329 microsecondi. Mi sembra un buon risultato, ma dipende dalle tue esigenze.

Le mie osservazioni ,non erano assolutamente critiche,ma dettate .....dall'aria Genovese che respiro da 40 anni !!!

Ti aggiungo lo schema con le piccole modifiche che forse farei, per avere alta impedenza di ingresso, se non hai grossi problemi di rumore. Comunque se usi un integrato a 4 opamp(TL084) non guadagni nulla !!!

Io non uso millefori , ma sempre stampatino con il layer di sotto tutto a massa, e componenti e piste tutte sul layer di sopra.(tipo SMD) Ho il vantaggio di avere ben in vista tutto il circuito, di avere una ottima massa, e di facilitare un po' la sbrogliatura, facendo i collegamenti di massa con un foro fra i due layer. In compenso l'estetica... ci patisce !!!. Buon divertimento

Ciao Giorgio P.S. Perche' non ti scarichi Microcap Demo , gratuito e sufficente per questi circuiti ?

Scusa per il ritardo della risposta ma in questi giorni ho avuto parecchio da fare :)

giorgiomontaguti ha scritto:

Ci mancherebbe! E' che non facile per chi non ha esperienza valutare attentamente tutte le soluzioni possibili. Apprezzo quindi molto i suggerimenti!

Grazie. Due domande sullo schema:

- Il condensatore in parallelo alla R partitore è di 100 uF? Lo chiedo perché di solito ho letto che conviene usare capacità più piccole (10-100 nF) per avere migliori risultati.

- L'impedenza di ingresso dovrebbe essere di 83 kohm se non erro. Ottenuta però con resistenze. Dal momento che dovrei amplificare un segnale di tensione molto basso (decine di uV) credo farei bene a non inserire tutto quel rumore termico. A parte usare BJT, MOS, FET, con gli op-amp si riesce a fare uno stadio ad alta impedenza e contemporaneamente polarizzarlo a metà dinamica?

Si certo. La millefori era solo per testare alla buona il filtro, ho intenzione anch'io di passare allo stampato doppia faccia!

Grazie ancora dei consigli, Marco / iw2nzm

Il centro del partitore e' un punto molto sensibile e deve essere ben a massa per i segnali, quindi metterei un alto valore del condensatore di bypass, e magari in parallelo anche un buon

Come indicato sullo schemetto, si riesce , salvo forse il rumore termico alto dovuto alla alta R di polarizzazione ,contro il quale c'e' poco da fare salvo ridurre la banda al minimo necessario !!!

Per i breadbord uso le mille... piazzole , cioe' stampati semplicissimi di sole piazzole da 3 mm nel layer di sopra alle quali saldo i componenti e i fili di collegamento,e sempre layer di sotto a massa.(lo scopo e' di evitare di rovesciare continuamente la piastra per seguire lo schema !!!) Oppure stampati con piazzole e circuitini allarga pin, per zoccoli da 16 pin, per opamp o digitali. Se ti serve il master mandami un mail.

Buon filtro

Ciao Giorgio

giorgiomontaguti ha scritto:

ok.

Ultima domanda, poi prometto che accendo in saldatore :)

A livello di speculazione teorica (nel senso: per capire dove si può arrivare, anche se magari non serve per il caso attuale) se volessi migliorare le prestazioni del front-end in termini di SNR e impedenza di ingresso sarebbe utile anteporre un preamplificatore a MOS o meglio a JFET?

Molto interessanti anche le dritte sugli stampati-breadbord!

Ciao e grazie, Marco / iw2nzm

Ciao Per migliorare il rumore , non mettendo R alte in ingresso, forse un Jfet in configurazione booststrap dovrebbe permetterti di avere alta impedenza di ingresso, senza introdurre R alte. Ti metto lo schemetto e calcoletti, fatto con un transistor .

Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 75 60 1 0 080 MC 45 60 1 0 080 MC 60 50 1 0 080 MC 45 35 1 0 080 LI 45 45 45 60 LI 45 60 60 60 MC 70 60 2 0 170 LI 70 60 75 60 LI 45 70 95 70 MC 75 30 1 0 080 MC 75 40 0 0 170 LI 45 35 45 30 LI 45 30 95 30 SA 75 30 SA 75 40 SA 60 60 SA 45 60 SA 75 60 SA 85 40 TY 50 55 5 3 0 0 0 * Rb MC 45 70 0 0 045 MC 95 30 0 0 010 TY 40 40 5 3 0 0 0 * 2.2k TY 35 70 5 3 0 0 0 * 1k TY 80 65 5 3 0 0 0 * 1k TY 80 35 5 3 0 0 0 * 2k TY 80 60 5 3 0 0 0 * Rk TY 50 60 5 3 0 0 0 * 2.2k MC 50 50 0 0 170 SA 35 50 LI 50 50 35 50 TY 30 55 5 3 0 0 0 * Zin MC 60 50 0 0 300 SA 60 50 TY 15 15 5 3 0 0 0 * Zin =Rb*(1+gm*Rk) TY 65 15 5 3 0 0 0 * =2.2*(1+2.2*26)= 57K SA 75 70 TY 15 25 5 3 0 0 0 * A= 6 db TY 85 40 5 3 0 0 0 * Out

giorgiomontaguti ha scritto:

Grazie mille, come al solito, per la tua disponibilità!

In questi giorni faccio alcune prove e se tutto funziona non è detto che metterò il progettino sul mio sito. :)

Ciao! Marco / iw2nzm