אינטגרטור photocurrent של מיקרו-שנייה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אינטגרטור פוטו-זרם מיקרו-שניות עם הפסקת השהיית שלב של האינטגרציה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית אינפרא אדום

המעגל המוצג באיור 1 הוא אינטגרטור פוטו-זרם דו-ערוצי מיקרו-שניות עם השהיית פאזה של זמן האינטגרציה, במילים אחרות, זהו גלאי צילום אופטי המאפשר לזהות פולסים אופטיים סטרובוסקופיים של מחזורי עבודה ומשכים שונים משברים של מיקרו-שניות עד עשרות אלפיות שניות מבלי להתאים את משך זמן האינטגרציה, שכן פרמטר זה תלוי בשלב של אות הכניסה, ובדופק איפוס האינטגרציה שלאחר מכן.

(לחץ להגדלה)

שני ערוצי אינטגרציה A1 ו-A2 נחוצים לעיבוד סכום-הפרש עוקב של האות מהפלט של האינטגרטורים. מעגל זה משתמש באינטגרטור פוטו-זרם, אות המוצא של האינטגרטור הוא פרופורציונלי לשטח הקטע המוגבל על ידי משרעת המתח וציר הזמן, אם אות הכניסה הוא זרם ישר, אזי אות המוצא הוא מתח נוטה הולך וגדל. מישור (איור 2א).

אינטגרציה אנלוגית מדויקת מתבצעת על ידי מגברי הפעלה A1 ו-A2 עם משוב קיבולי - C3 ו-C4. המרכיבים העיקריים של שגיאות אינטגרציה נקבעים על ידי מתח ההיסט האפס Ucm וזרמי הכניסה של המגבר ההפעלה. כדי לבטל את האחרון, מגבר תפעולי שימש כאינטגרטור עם שלבי כניסה של טרנזיסטור אפקט שדה, מכיוון השערים שלהם כמעט ולא צורכים זרם, וכל הפוטו-זרם שנוצר על ידי הפוטודיודה FD1 ו-FD2 זורם דרך הקבלים המשלבים C3 ו-C4 באיור 1, וקצב העלייה במתח המוצא נקבע לפי גודל זרם הפוטו. מתח ההיסט האפס Ucm יכול לגרום לסחיפה משמעותית במתח המוצא ועלול לגרום לפעולה שגויה של המשווה A3, דבר שיוביל לתקלה במעגל.

לכן, שבב מגבר תפעולי מבית Texas Instruments OPA350 שימש כאינטגרטור, בעל רמת היסט אפס של אות המוצא של מספר מילי-וולט בלבד ומאפשר התאמה של פרמטר זה באמצעות הפוטנציומטרים R7 ו-R8. כידוע, מתח המוצא של האינטגרטור, המושג במהלך תהליך האינטגרציה, אינו יורד לאפס עם אות קלט אפס לאחר מכן, אלא ממשיך להישאר ברמה נתונה בהיעדר זרמי פוטו קלט "מזויפים", ומשתנה אחרת ומגיע לערך המקסימלי Uip.

כדי לפצות על זרמי קלט "מזוייפים" הנובעים בהיעדר דופק סטרובוסקופי, נעשה שימוש במצמד אופטו משולב, המורכב מפוטודיודה המחוברת בקוטביות הפוכה ונורית LED - LED1, FD3 ו-LED2, FD4. התאמת הפיצוי מתבצעת על ידי הפוטנציומטרים R1 ו-R2 עד שאות הפלט של האינטגרטור, בהיעדר פולס כניסה, הופך לקו אופקי או לאפס. זה מצביע על פעולתו הנכונה של האינטגרטור, אך זה האחרון הופך את זה כמעט לבלתי אפשרי לשלב נכון את האותות הבאים, מכיוון שנדרשים אותם תנאים ראשוניים כדי למדוד ולהשוות פולסים אופטיים לפני שילובם.

כדי לבטל את האפקט הזה, יש "לאפס" מעת לעת את מתח המוצא של האינטגרטור ל-Ucm. האינטגרטור משתמש במפתחות איפוס כדי "לאפס", שבב DD1 באיור. 1. K176KT1 או K561KTZ, כשהם סגורים, הקבלים C3 ו-C4 מתרוקנים ומתח המוצא יורד למתח ההטיה האפס. כאן "לחצן" הבקרה הוא הקלט E1 ו-E2. במצב "איפוס" (המפתח סגור), נקבעים התנאים הראשוניים של האינטגרציה. מגע אלקטרוני כזה ומעגל העומס שלו אינם מחוברים באופן גלווני למקור אות הבקרה.

כדי ליצור דופק איפוס, נעשה שימוש במעגל המכיל שבב משווה A3, הפועל כדלקמן. מתוך פלט 6 של האינטגרטור הראשון איור. 1. האות מסופק למכשיר משווה - קומפרטור, המופעל כאשר אות הייחוס והאות מיציאת האינטגרטור שווים, שרמתו היא 20 mV, איור. 2a ו-2b, והוא מותאם עם פוטנציומטר R10. לכן, סחיפה משמעותית של אות הפלט האפס של שלב האינטגרטור הקודם תגרום לפעולה שגויה של המשווה ולכשל במעגל.

המשווה חייב להיות בעל רווח גדול לאין שיעור עם היעדר מוחלט של רעש באות הכניסה וסחיפה אפסית קטנה. ניתן להשיג מאפיין זה באמצעות מגבר בעל רווח גבוה מאוד; מגבר ההפעלה OPA350PA, שיכול לפעול מאספקת חשמל חד קוטבית, עונה על הדרישות הללו. הפלט הוא אות TTL. לאחר מכן, האות הלוגי של הפלט מהמשוואה עובר למעגל להפקת השהיית הפאזה של דופק איפוס האינטגרטור, איור. 2ב.

אינטגרטור Photocurrent Microsecond עם הפסקת השהיית שלב של אינטגרציה

מאחר שההשהייה של דופק איפוס האינטגרטור לא אמורה להיות תלויה בתדירות אות הכניסה, שכן האותות הסטרובוסקופיים המגיעים לכניסה של האינטגרטור FD1 ו-FD2 הם בעלי משכי זמן ומחזורי עבודה שונים, לכן, כדי ליצור את ההשהיה של דופק האיפוס , שבב הטיימר הדיגיטלי DD2 KR1006VI1 שימש ליצירת השהיית הפאזה של דופק האיפוס.

מהות המעגל היא שהקבל C13 נטען ליניארית דרך נגדים המחוברים בסדרה R11 ו-R13, ופרוק ליניארי דרך הנגד R13. עם הגעת אות מהמשוואה, מתחיל תהליך הטעינה הלינארית של הקבל למתח Upor = 1/2 Upit. כשמגיעים לערך זה, הקבל מתחיל להיפרק באופן ליניארי, גם אם יש אות בכניסה. כאשר הקבל משוחרר, נוצר אות מלבני במוצא המיקרו-מעגל; האות הזה הוא אות השהיית הפאזה. מעגל זה יוצר השהיית פאזה φ ופועל ביציבות ב-0<φ<180 מעלות.

כדי להגדיל את טווח התדרים, עדיף לקחת קיבול קבל של 1 µF. ההתנגדות של הנגד R11 ברוב המקרים יכולה להילקח שווה ל-100 קילו אוהם. שינוי הפאזה מותאם באמצעות פוטנציומטר R13 ועדיף לבחור ערך נומינלי של 100 קילו אוהם. לאחר מכן, בהתבסס על ירידת הדופק השלילית מפלט הטיימר, מופעל המולטיוויברטור הממתין DD3.

באמצעות ערכים שונים של אלמנטים R12 ו-C11, אתה יכול להגדיר זמן פעולה נדרש שונה של המולטיוויברטור. המולטיברטור יוצר דופק באורך של 20 אלפיות השנייה, איור. 2g, מסופק לכניסות הבקרה של המפתחות האלקטרוניים E1 ו-E2 של מעגל המיקרו DD1, אשר מרחפים את הקיבולים של האינטגרטורים C3 ו-C4, ומאפסים את האותות ביציאות של 6 אינטגרטורים, ובכך יוצרים את התנאים הראשוניים לעיבוד הסטרובוסקופי הבא דופקים. מיציאות 6 מסופקים אותות אינטגרטור לעיבוד ההפרשים הכוללים הבאים.

מחבר: Altair NTPC; פרסום: cxem.net

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית אינפרא אדום.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים 08.05.2024

ייצור אנרגיה סולארית בחלל הופך לאפשרי יותר עם כניסתן של טכנולוגיות חדשות ופיתוח תוכניות חלל. ראש הסטארט-אפ Virtus Solis שיתף את החזון שלו להשתמש בספינת הכוכבים של SpaceX כדי ליצור תחנות כוח מסלוליות המסוגלות להניע את כדור הארץ. הסטארט-אפ Virtus Solis חשף פרויקט שאפתני ליצירת תחנות כוח מסלוליות באמצעות ספינת הכוכבים של SpaceX. רעיון זה עשוי לשנות באופן משמעותי את תחום הפקת האנרגיה הסולארית, ולהפוך אותו לנגיש וזול יותר. ליבת התוכנית של הסטארט-אפ היא להפחית את עלות שיגור לוויינים לחלל באמצעות Starship. פריצת דרך טכנולוגית זו צפויה להפוך את ייצור אנרגיה סולארית בחלל לתחרותי יותר עם מקורות אנרגיה מסורתיים. Virtual Solis מתכננת לבנות פאנלים פוטו-וולטאיים גדולים במסלול, באמצעות Starship כדי לספק את הציוד הדרוש. עם זאת, אחד האתגרים המרכזיים ... >>

שיטה חדשה ליצירת סוללות חזקות 08.05.2024

עם התפתחות הטכנולוגיה והשימוש המתרחב באלקטרוניקה, נושא יצירת מקורות אנרגיה יעילים ובטוחים הופך להיות דחוף יותר ויותר. חוקרים מאוניברסיטת קווינסלנד חשפו גישה חדשה ליצירת סוללות מבוססות אבץ בעלות הספק גבוה שיכולות לשנות את הנוף של תעשיית האנרגיה. אחת הבעיות העיקריות של סוללות נטענות מסורתיות על בסיס מים הייתה המתח הנמוך שלהן, שהגביל את השימוש בהן במכשירים מודרניים. אבל הודות לשיטה חדשה שפותחה על ידי מדענים, החיסרון הזה התגבר בהצלחה. כחלק מהמחקר שלהם פנו מדענים לתרכובת אורגנית מיוחדת - קטכול. התברר שזהו רכיב חשוב שיכול לשפר את יציבות הסוללה ולהגביר את יעילותה. גישה זו הובילה לעלייה משמעותית במתח של סוללות אבץ-יון, מה שהופך אותן לתחרותיות יותר. לדברי מדענים, לסוללות כאלה יש מספר יתרונות. יש להם ב ... >>

תכולת אלכוהול של בירה חמה 07.05.2024

לבירה, כאחד המשקאות האלכוהוליים הנפוצים ביותר, יש טעם ייחודי משלה, שיכול להשתנות בהתאם לטמפרטורת הצריכה. מחקר חדש של צוות מדענים בינלאומי מצא כי לטמפרטורת הבירה יש השפעה משמעותית על תפיסת הטעם האלכוהולי. המחקר, בראשות מדען החומרים ליי ג'יאנג, מצא כי בטמפרטורות שונות, מולקולות אתנול ומים יוצרות סוגים שונים של אשכולות, מה שמשפיע על תפיסת הטעם האלכוהולי. בטמפרטורות נמוכות נוצרים יותר אשכולות דמויי פירמידה, מה שמפחית את החריפות של טעם ה"אתנול" וגורם למשקה להיות פחות אלכוהולי. להיפך, ככל שהטמפרטורה עולה, האשכולות הופכים דמויי שרשרת יותר, וכתוצאה מכך טעם אלכוהולי בולט יותר. זה מסביר מדוע הטעם של כמה משקאות אלכוהוליים, כגון באייג'יו, יכול להשתנות בהתאם לטמפרטורה. הנתונים שהתקבלו פותחים סיכויים חדשים ליצרני משקאות, ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

אוריגמי סוללה 26.06.2015

מדענים מאוניברסיטת אריזונה סטייט (ארה"ב) פיתחו סוללות ליתיום-יון שיכולות לשנות את צורתן, להגדיל פי יותר מפי אחד וחצי.

הסוללה עצמה (ליתר דיוק, האלמנטים האישיים שלה) מכוסה בנייר עם שכבה דקה של מבודד פולימרי, אשר לוקח את כל העומסים על הסוללה. כדי לספק גמישות בעיצוב, צלחות הנייר נחתכות באופן דומה לקיריגמי, וריאציה של האומנות היפנית של קיפול נייר אוריגמי.

הלוחות מחוברים ביניהם ברצועות צרות, מה שמאפשר להם לשנות את מיקומם היחסי בחלל ללא פערים. זה מאפשר לסוללה להתקפל, לעצב מחדש או למתוח מבלי לפגוע בתאי הסוללה הבודדים.

בעתיד, סוללות כאלה יכולות לשמש בכל מבנים אלקטרוניים גמישים ואפילו פריטי לבוש.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תחרות מכוניות רובוט

▪ רמקולים הניתנים להתאמה אישית של JBL Studio 2 ו-JBL Arena

▪ פרוטאוס - חומר שלא ניתן לחתוך

▪ מיקרופונים MEMS פיזואלקטריים לסמארטפונים

▪ האדמה מתחת לפאנלים סולאריים מקבלת פחות חום שמש

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טכנולוגיית מפעל בבית. בחירת מאמרים

▪ מאמר הפשרה. ביטוי עממי

▪ מאמר כמה אוויר אנחנו צריכים כדי לנשום? תשובה מפורטת

▪ מאמר ראש המרכז הרפואי. תיאור משרה

▪ כתבה מכשיר אזעקה לפריצה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מכניקה המשמשת להיעלמות חפצים (זוגמכניקה). סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר