Ayuda con un trabajo

[electronicafrustrada]

Hola, es la primera vez que estoy en un foro y no sabía muy bien como funciona esto.
Estoy haciendo un trabajo para la universidad que consiste en amplificar una señal de 10uV de amplitud con un offset de 100mV a una señal de +5 a -5V (sin offset) haciendo uso de amplificadores operacionales op27, condensadores para fijar un ancho de banda entre 0.05 y 100Hz y resistencias.
Para ello he elaborado 5 etapas: señal, acoplamiento (amplificador de instrumentación), amplificación, filtrado y eliminación de errores.
Mi principal problema es que al ser la amplitud tan grande (500000) los errores de offset se acumulan haciendo saturar los amplificadores, para ello he incorporado un señal de continua que contrarreste este offset con ayuda de un potenciómetro, sin embargo, da la sensación que cada vez que conecto algo a la pata + del amplificador, me satura.
Si alguien pudiese echarme un cable lo agradecería muchísimo.
Os adjunto una foto para facilitaros el entendimiento.
Saludos.

 

[chclau]

Hace mucho, mucho tiempo hice algo asi y para esas amplificaciones y niveles de tension de entrada lo que hicimos fue usar lo que se llama chopper stabilized amplifier, cuya idea es convertir la continua a alterna, realizar toda la amplificacion en alterna y solo al final rectificar, con lo que casi casi eliminas la influencia de todos los offset de continua.

http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-055.pdf

 

[qwerty89]

Necesitas un condensador de acoplo para quitar la parte continua de la señal de entrada y así poder jugar solo con la parte alterna.

 

[palurdo]

Es más, yo usaría un condensador de acoplo para cada etapa de manera que en cada etapa se elimina el offset (o se establece a un valor prefijado, en tu caso 0V). Otra forma de acoplar sólo en alterna es mediante transformadores, la ventaja de usar un transformador es que el mismo transformador lo puedes diseñar para que ya amplifiques en tensión (siempre que la impedancia de entrada no importe que sea muy baja, como por ejemplo la de un micrófono dinámico) así por ejemplo puedes hacer un trafo en relación 1:1000 y un operacional de ganancia 500 (en configuración no inversora para aprovechar la alta impedancia de entrada del operacional) y ya tienes tu ganancia en tensión de 500000 y sólo en alterna y con un único operacional.

 

[Fogonazo]

Hace mucho, mucho tiempo hice algo asi y para esas amplificaciones y niveles de tension de entrada lo que hicimos fue usar lo que se llama chopper stabilized amplifier, cuya idea es convertir la continua a alterna, realizar toda la amplificacion en alterna y solo al final rectificar, con lo que casi casi eliminas la influencia de todos los offset de continua.

http://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-055.pdf

No hace mucho consultaron en el Foro casi lo mismo y esta fue mi sugerencia.

 

[Mostdistortion]

(...) condensadores para fijar un ancho de banda entre 0.05 y 100Hz (...)

Podés fijar ese ancho de banda y te deslindás de todo ofset.

Hay algo mal alrededor de U2, parece que faltara una resistencia entre éste y U8B. Porque tal como lo veo, parece que no midieras nada, y sin C1 medirías la señal de U8B amplificado.

Saludos.

Edit:

Se me ocurre que si amplificás con configuración de invesión y usando varias etapas para no llegar a la zona en la que el amplificador limita la ganancia de agudos (lo encontrás en algun bode del datasheet) y comenzando con un capacitor de acoplamiento de 1000uF (por experiencia y porque tu frec de corte inferior es re lativamente baja) tu valor de resistencia de entrada seria R = 1/(2*pi*fc*1000x10^6) = 3183,09... aprox 3.3K

Y luego podrías decidir amplificar 100 veces por etapa, la resistencia de realimentación sería 330k en paralelo con un capacitor que limite la frec max a 100Hz, misma fórmula: pero despejando C:
C = 1/(2*pi*fmax*330x10^3) = 4,822...x10^-9 aprox 4,7nF que va en paralelo.

Usando dos etapas de ésas amplificarías 10 000 veces pero con los capacitores se te correrían los ceros y polos, una solución fácil, de poco esfuerzo pero poca prolijidad y cuidado sería reducir los caps en paralelo a la mitad y los en serie al doble y agregar una tercera etapa. (queda el filtro pasa banda en exceso por poco)

Vos podés hacerlo más prolijo, con cálculos más exactos y más teóricos.

Saludos.

PD: Si usás esto, corroborá lo que puse porque no chequeé nada.