Duda diseño filtro-amplificador

[mizzard]

Muy buenas a todos, os comento mi duda:

Resulta que tengo amplificar una señal que varía entre los 1,80V y 1,81V, y el problema es que el ruido que pueda tener el sistema hace que detectar esas variaciones sea complicado.

Mi duda es la siguiente:

Si diseño un filtro activo con una ganancia para el AO con una tensión de referencia de 1.80V y una ganancia tal para que cuando detecte 1,81V sature, ¿funcionaría correctamente el sistema? (ya que amplificaría la diferencia entre la pata inversora y la no inversora)

O conviene filtrar antes la señal con otro operacional y posteriormente amplificarlo de la misma forma?, (con una tensión de referencia de 1,80V).

Para la tensión de referencia había pensado un pontenciometro multivuelta por eso de la precision y posteriormente meterle una resistencia de precision.
Alguna idea/recomendacion?

La señal que varía entre 1,80 y 1,81 tiene una frecuencia aproximada de 0,7 Hz, por lo que no necesitaria un filtro demasiado selectivo (con -20dB/dec o 40dB/dec seria suficiente).

Un saludo y gracias por leer el post!

 

[Eduardo]

...Resulta que tengo amplificar una señal que varía entre los 1,80V y 1,81V, y el problema es que el ruido que pueda tener el sistema hace que detectar esas variaciones sea complicado.

Eso depende de la naturaleza del ruido y su intensidad.

Si diseño un filtro activo con una ganancia para el AO con una tensión de referencia de 1.80V y una ganancia tal para que cuando detecte 1,81V sature, ¿funcionaría correctamente el sistema? (ya que amplificaría la diferencia entre la pata inversora y la no inversora)

No.
Ademas lo que describis no es un filtro sino un limitador.
Y en un operacional ideal la diferencia entre pata inversora y no inversora es cero. (en uno real son variaciones decenas de microvolts + un offset de milivolts)

O conviene filtrar antes la señal con otro operacional y posteriormente amplificarlo de la misma forma?, (con una tensión de referencia de 1,80V).

En general se hace un bloque que sea filtro con una ganancia fija 'conveniente' y a la salida una etapa de ganancia variable.
La cantidad de operacionales dependera de las caracteristicas del filtro y del tipo de entrada (si es o no diferencial).

Para la tensión de referencia había pensado un pontenciometro multivuelta por eso de la precision y posteriormente meterle una resistencia de precision.
Alguna idea/recomendacion?

Un multivuelta te da sensibilidad no precision.
La precision te la da la fuente que uses como tension de referencia.
Logicamente, si para ajuste le colgas un divisor de tension tienen que ser elementos estables en temperatura y en el tiempo (como resistencias al 1% o multivueltas 'buenos' con pista de cermet)
Se saben ver aberraciones donde de referencia usan un divisor con resistencias al 1% colgadas de la alimentacion!

La señal que varía entre 1,80 y 1,81 tiene una frecuencia aproximada de 0,7 Hz, por lo que no necesitaria un filtro demasiado selectivo (con -20dB/dec o 40dB/dec seria suficiente).

Pero cual es la fuente de ruido y en cuanto te hace bailar las lecturas?



PD. Si las pruebas las estas haciendo sobre una protoboard, saca todo y montalo sobre un circuito impreso.
La protoboard es muy comoda pero mete un ruido monstruoso. Circuitos sensibles ahi no!

 

[mizzard]

la señal proviene de un conversor frecuencia tensión (4046), en el cual obtengo unas variaciones en funcion de la frecuencia de entrada (variable por la inductancia de un oscilador con AO en config colpitts). El caso es que la señal que obtengo a la salida, creo q es la demodulada de la señal de entrada, por lo que el ruido q se observa es del orden de la frecuencia de entrada al conversor F/V (KHz).

He pensado utilizar un filtro pasivo RC con frecuencia de corte a 10 Hz, por ejemplo y meter esa señal en un amplificador de instrumentacion (ina333) por la pata no inversora, y por la inversora 2 opciones:

1ª con un potenciometro multivuelta y a partir de la fuente de tension de una fuente de alimentacion (tension bastante constante) ajustar el nivel de tensión que tengo cuando el circuito está a frecuencia minima (minima tension) y con una ganancia de unos 400 aprox hacer que sature cuando la frecuencia es máxima (10mV de incremento), por lo que si alimento el amplificador a 3,3, saturaria.

2º con un filtro RC con una frecuencia de corte a 0,1 Hz meter la misma señal q sale del conversor (antes de filtrar con fc 10Hz) y asi detectar el nivel de continua de la señal y restarsela automaticamente sin necesidad de ajustar ningun pontenciometro.


En el diseño final se utilizara una fuente de bajo ruido a 3,3 V a partir de 2 pilas AA.

Voy a empezar a hacer pruebas de ganancia para ver como se comporta el amplificador, y mis dudas son:

1º Funcionará el sistema con filtros RC?
2º para probar el cto colocare una resistencia de carga de 10K y ver la salida como responde, pero luego, que resistencia coloco a la salida del amplificador? (La siguiente etapa es un CAD).

ALguna idea?, muchas gracias, un saludo

 

[Eduardo]

Aparentemente tu problema no es de ruido sino que todos los valores de la PLL estan para el orto (frecuencias minima, frecuencia maxima y constante de tiempo del filtro)