Atenuar ruido em sinal retificado (mal retificado?)

codigo rapido · 13 de julho de 2016

Olá Pessoal do Forum, MOR, Isadora, Albert e todos os outros salvadores!

Pessoal, tenho avançado nos meus estudos, mas as vezes a gente apanha.
Estou tentando demultiplexar um sinal e acho que o caminho até o momento foi bom, só que não estou conseguindo retificar o sinal de forma legal.
Tentei colocar capacitores ceramicos, mas nem assim não consigo atenuar as ondas. Alguém pode me dar uma dica?
Segue imagem e arquivos do projeto.

Na bolinha verde da imagem, a demultiplexação parece beleza. Foi feito com passa banda trivial.
Mas na hora de retificar, não consigo encontrar um capacitor pra atenuar o sinal.
O que faz o resultado, na saída, em vermelho não ser exatamente o ideal que quero.
Será que posso fazer melhor sem usar muito mais componentes?
A intenção é que na saída eu possa controlar, por tip122s, motores de passo.

Como não to mais afim de investir em cis pra USB, decidi fazer algo mais simples:
http://tivideotutoriais.blogspot.com.br/2016/06/protocolo-usb-x-porta-paralela-dos-anos.html
Vou fresar minhas peças só num gravador comum... tocando a musica do corte...

Estou prevendo um tempo de 0.2ms para reação da CNC. Melhor do que os 1ms que tinha antigamente programando para db25.
Salvar um wav com pulsos de 0.2ms parece ser tranquilo.

Não é vai ser tão rápida como as controladas por Arduino, mas espero que assim nunca mais tenha problemas com evolução dos periféricos.

Draft3.zip

MOR_AL · 13 de julho de 2016

Está completamente estranho.

Vamos lá.

1 – No gráfico, a curva vermelha consta como V[saida1], mas no diagrama consta saida2.

2 – No gráfico, a curva verde consta como V[saída2], mas o ponto “quase verde”, que deve ser o ponto em R17 e D17, está diferente do diagrama. O ponto Saída2 tem o ponto vermelho.

3- Por exemplo. Tomemos o ponto amarelo do diagrama. O filtro passa-faixa R20, L4, C7 e R17, rtem algo errado com L4. 5 Henries? Também, C7 = 0,003819nF?

4 – Se no ponto amarelo há uma retificação, o sinal ou é CC, ou segue a MODULANTE da PORTADORA, que deve ser de 38kHz. Como é que depois tem o capacitor C16 com valor tão baixo?

5 – Não sei para que servem os componentes: D11, D12, D19, D20, R26, R1 e R29. Para mim, a primeira vista, eles não fazem nada.

6 – Se as saídas não possuírem um caminho para a corrente cc, seus transistores não estão polarizados corretamente. Caso haja percurso cc, este circuito foi mal projetado.

7 – Você nunca vai encontrar os capacitores C4 e C7. Não com 4 ou 6 dígitos corretos.

8 – Os diodos retificadores podem reclamar, tendo que retificar um sinal de 20kHz e outro de 38kHz.

9 – Eu já estou com problema de visão e você me coloca um esquema com valores dos componentes deste tamaninho?

Meu amiguinho. Eu não confiaria neste circuito não.

Qual foi a fonte deste circuito “Fantastrom”, talvez lá se possa concluir algo.

MOR_AL

codigo rapido · 13 de julho de 2016

5 horas atrás, MOR disse:

Está completamente estranho.

Vamos lá.

1 – No gráfico, a curva vermelha consta como V[saida1], mas no diagrama consta saida2.

2 – No gráfico, a curva verde consta como V[saída2], mas o ponto “quase verde”, que deve ser o ponto em R17 e D17, está diferente do diagrama. O ponto Saída2 tem o ponto vermelho.

1 e 2 - Sobre o ponto estar no lugar errado... Ok. tem razão. Desculpa a falha tecnica. Não vi que tinha trocado.
A intenção das bolinhas é apontar os meus pontos criticos. Verde é que tá de boa. Me viro. Amarelo atenção, porque deu ***** e não sei porque e por fim a vermelha, consequencia da ***** na retificação. O problema vai continuar em qualquer modulo.

5 horas atrás, MOR disse:

3- Por exemplo. Tomemos o ponto amarelo do diagrama. O filtro passa-faixa R20, L4, C7 e R17, rtem algo errado com L4. 5 Henries? Também, C7 = 0,003819nF?

3 - Sim. Até eu me habituar com as faixas limites de cada componente só o tempo e pratica mesmo. Por isso fui fazendo, com auxilio do diagrama de bode, até chegar na frequencia que queria. Ai, não dei muita importancia mesmo.
fazer estes filtros não me parecem ser problema pois estou seguindo f = 1/2pi raix(CL). Acho que a dica dos limites foi boa. Vou me atentar na proxima. Quanto ao filtro passa faixa acho que não tenho duvidas. Mas quanto à retificação, minha duvida é se existem diodos especiais para operar dentro de certas frequencias.
eu tentei fazer o sinal atingir a tensão minima 0.7v, somente no sinal que quero ( já passou pelo passa banda). Não tenho experiencia para escolher um diodo bom pra fazer

5 horas atrás, MOR disse:

4 – Se no ponto amarelo há uma retificação, o sinal ou é CC, ou segue a MODULANTE da PORTADORA, que deve ser de 38kHz. Como é que depois tem o capacitor C16 com valor tão baixo?

4 - O problema é que não consigo encontrar um diodo que funcione. O que mais aproximou do que quero foram os usos do D11, D12, D20... como você pôde perceber. E eles realmente não estão retificando como eu queria. Mas qualuqer outro diodo que eu coloquei, piorou o sinal. Quero dizer: A amplitude do sinal retificado atingiu valores negativos :P. Que ***** é essa?!!!
A intenção é que a corrente seja mesmo continua e sem picos ou com picos muito baixos na chegada da base do transistor.
Detalhe: O sinal, nesse caso, NÃO vai sobre uma onda portadora (como nos canais que comumnente fazemos nos controles remotos). É apenas um sinal de audio já pronto pra um fone, por exemplo. O equipamento mais proximo do que estou tentando fazer, não sei o nome de tudo mas acho que se chama sensor de notas musicais.
Ou seja, apesar de ser um unico canal (não tem onda portadora), onde um acorde de 3 notas, representará 3 eixos.

5 horas atrás, MOR disse:

5 – Não sei para que servem os componentes: D11, D12, D19, D20, R26, R1 e R29. Para mim, a primeira vista, eles não fazem nada.

5 - então... esse é o problema, pois já fiz transformadores usando ponte retificadora de onda completa. Isso modelo não funcionaria para estas frequencias? existe outra forma de retificar.

5 horas atrás, MOR disse:

6 – Se as saídas não possuírem um caminho para a corrente cc, seus transistores não estão polarizados corretamente. Caso haja percurso cc, este circuito foi mal projetado.

6 - sei que existem problemas de retificação. realmente o transistores não vão funcionar como eu queria. A ideia é mesmo que tudo seja cc depois da retificação.

5 horas atrás, MOR disse:

7 – Você nunca vai encontrar os capacitores C4 e C7. Não com 4 ou 6 dígitos corretos.

7 - Sim. Por isso penso utilizar trimmers. Mesmo com 2 casas decimais, vou conseguir ter uma faixa boa do espectro pra trabalhar. Só precisarei, depois de entender porque não estou conseguindo retificar, escolher os trimmers dentro das escalas de operação necessárias.

5 horas atrás, MOR disse:

8 – Os diodos retificadores podem reclamar, tendo que retificar um sinal de 20kHz e outro de 38kHz.

8 - Exatamente o que estava imaginando. Devem existir diodos que trabalhe melhor em certas frequencias que outros. Existe alguma tabela mostrando os tipos, as frequencias de operações... que compare diodos? Não sei escolher um bom diodo diante da infinidade, mas acho que deve ter alguém com experiência que só de olhar vai saber qual o ideial. Acho que já até sugeri lhe pagar por consultoria...

5 horas atrás, MOR disse:

9 – Eu já estou com problema de visão e você me coloca um esquema com valores dos componentes deste tamaninho?

9 - Desculpa. Foi mal. Mas ai, nesse caso, você quem precisa de ajuda. Do oftalmologista. Não imagino quem possa estar do outro lado da linha (internete).

5 horas atrás, MOR disse:

Meu amiguinho. Eu não confiaria neste circuito não.

Qual foi a fonte deste circuito “Fantastrom”, talvez lá se possa concluir algo.

MOR_AL

10 - Por isso que recorri ao forum, pois sei que tem algo errado. Quando sanar minhas duvidas (diodos), o resultado vai ser como o de todas as outras coisas que faço: Funciona. E como sempre, pra provar que faço e digo funciona sim, postarei no meu blog.
A ideia é que depois de retificado e filtrado direitinho (Bolinha amarela - não importa o modulo), nem dos transistores ai eu necessite. Poderia jogar direto no tip122

codigo rapido · 14 de julho de 2016

Comprovei que 5H é muito em relação ao que tem no mercado. Depois calculo se não dá pra fazer o indutor na mão mesmo. Só um exercício e uma pesquisa de campo pra visualizar a verdadeira dimensão da coisa. Tomara que eu não esqueça.
Achei bem legal o que encontrei aqui mesmo no fórum:

Realimentação pode melhorar as curvas do meu gráfico de bode para o uso dos componentes comuns.

Mas mesmo que o sinal chegue na mesma frequência, ainda terei o problema dos diodos...

albert_emule · 14 de julho de 2016

@codigo rápido Sendo o simulador LTspice, você terá que usar terras independentes:

Um para o gerador AC e outro terra para o circuito do lado retificado.

Se não fizer assim, nunca dará certo.

Clique com o botão direito em cima do GND e irá abrir uma caixa exibindo três opções de GND.

Escolha uma diferente pro gerador AC.

Daí se quiser medir o sinal retificador, meça em relação ao GND do lado retificado.

Se quiser medir sinal AC, meça em relação ao GND do lado AC.

codigo rapido · 14 de julho de 2016

Olá Mor! Muito obrigado pela dica do Indutor. Pude comprovar que ele é impraticável de se construir. Não tinha visto.
Aqui estou utilizando o spice, o que me facilita muitas tarefas. Mesmo a de poupar cálculos. Mas no que mais irei apanhar é como ler os nomes dos componentes e relacionar com suas formas de operação Ic, Etc....

Muito obrigado. Pude comprovar no calculo:

Para eu reduzir a indutancia, teria que fazer crescer o numero de espiras alem de 1000, crecer em raio de indutor, reduzir o passo e ter um comprimento de núcleo de mais de 10 cm.

1 hora atrás, albert_emule disse:

@codigo rápido Sendo o simulador LTspice, você terá que usar terras independentes:

Um para o gerador AC e outro terra para o circuito do lado retificado.

Se não fizer assim, nunca dará certo.

Clique com o botão direito em cima do GND e irá abrir uma caixa exibindo três opções de GND.

Escolha uma diferente pro gerador AC.

Daí se quiser medir o sinal retificador, meça em relação ao GND do lado retificado.

Se quiser medir sinal AC, meça em relação ao GND do lado AC.

Obrigado pela atenção Sr. Albert.

Eu percebi a diferença e vi o comportamento do sinal, mas adicionei um terra pra cada fonte.

Essas opções, só uma é terra. Não abre nada que correlacione gnd a fonte. Pelo menos aqui no que tenho instalado. A opção que vi que não mexi foi a de output. que deve ser melhor do que simplesmente "saida".

Na primeira imagem do primeiro post dá pra ver um terra do lado esquerdo e outro do lado direito. Na parte inferior. é deles que tá falando?

codigo rapido · 14 de julho de 2016

2 horas atrás, albert_emule disse:

@codigo rápido Sendo o simulador LTspice, você terá que usar terras independentes:

Um para o gerador AC e outro terra para o circuito do lado retificado.

Se não fizer assim, nunca dará certo.

Clique com o botão direito em cima do GND e irá abrir uma caixa exibindo três opções de GND.

Escolha uma diferente pro gerador AC.

Daí se quiser medir o sinal retificador, meça em relação ao GND do lado retificado.

Se quiser medir sinal AC, meça em relação ao GND do lado AC.

Acabei de tirar o terra da fonte senoidal.... o sinal ficou melhor ainda.

MOR_AL · 14 de julho de 2016

@MOR

9 – Eu já estou com problema de visão e você me coloca um esquema com valores dos componentes deste tamaninho?

Em 13/07/2016 às 14:55, codigo rápido disse:

9 - Desculpa. Foi mal. Mas ai, nesse caso, você quem precisa de ajuda. Do oftalmologista. Não imagino quem possa estar do outro lado da linha (internete).

Ok! Tem razão, eu uso óculos, sim.

Bons projetos.

MOR_AL

codigo rapido · 15 de julho de 2016

19 horas atrás, MOR disse:

@MOR

9 – Eu já estou com problema de visão e você me coloca um esquema com valores dos componentes deste tamaninho?

Ok! Tem razão, eu uso óculos, sim.

Bons projetos.

MOR_AL

Cara!

Valeu! você me deu umas dicas muito legais. Vou continuar estudando sim. Encontrei a cagada. Ve os diodos lá da imagem. A retificação não vai rolar mesmo. Coloquei um diodo de cabeça pra baixo e não tinha visto. KKKkkk...

Olha só, encontrei uma forma interessante de desenvolver a curva de bode da forma que queria. Foi usando o amplificador sugerido pela Isadora.

Ver imagem. Só estou achando estranho que tá dando um pau louco aqui. Se mudar as escalas de um indutor com um capacitor, tudo trava. Bom, pelos calculos, de frequencia:

F = 1/(2*Math.PI*Math.sqrt(L*C))
L = 1/(4*Math.PI*Math.PI*f*f*C)
C = 1/(4*Math.PI*Math.PI*f*f*L)

Era pra funcionar. Alguém saberia me explicar porque isso aconteceria? Aparentemente o LtSpcie entra em um loop infinito.

Valeu pessoal posso dar o caso como fechado agora., mas só vou esperar pra ver se alguem me explique que calculo ou caminho ele seguiu de diferente para demorar a apresentar resultados.

esquei de anexar a imagem do post acima.

MOR_AL · 15 de julho de 2016

Vamos lá!

1 - Não sei se a sua fonte que alimenta o operacional é puramente cc. O AC1 leva a crer que poderia haver um componente ca, mas não uso o LTSpice, então é apenas um comentário, a ser verificado.

2 - Os amplificadores operacionais foram feitos para serem usados com realimentação. A negativa tende a estabilizar os parâmetros. Em outras palavras, a curva de transferência tende a depender exclusivamente dos componentes, tais como resistores, capacitores e indutores. Sem realimentação, a função de transferência fica muito dependente dos parâmetros do operacional, que variam muito mais que os componentes passivos.

A realimentação positiva nos operacionais são usadas para gerar oscilações desejadas.

3 - Seu operacional não vai funcionar da prática porque o sinal de entrada é ac (possui componente negativo) e a tensão de alimentação é exclusivamente positiva.

4 - Mesmo com uma segunda tensão de alimentação simétrica (que deve ser de -12V), também não estaria legal o circuito, pois a saída do operacional está sendo curto-circuitada para todos os sinais de entrada com exceção da frequência do filtro. Neste caso, deve-se incluir um capacitor em série com o filtro, com reatância capacitiva bem menor que a frequência do filtro. Isso bloqueia o componente cc, que poderia aparecer no sinal de entrada. Outro componente, um resistor em série com a saída, limitaria a corrente de saída do operacional para níveis suportados pelo componente. Mas aí a função de transferência não ficaria tão pontuda (com altíssimo Q)

5 - Observe que quanto mais fina for a curva do filtro, mais preciso tem que ser os valores dos componentes e mais estáveis com a temperatura eles têm que ser, o que não é comum com capacitores e indutores.

Se você informar a fonte deste circuito na net, talvez eu possa opinar melhor, fora isso, fica difícil para mim.

Bons projetos.

MOR_AL

codigo rapido · 16 de julho de 2016

6 horas atrás, MOR disse:

Vamos lá!

1 - Não sei se a sua fonte que alimenta o operacional é puramente cc. O AC1 leva a crer que poderia haver um componente ca, mas não uso o LTSpice, então é apenas um comentário, a ser verificado.

Sim. Perfeito. o sinal de entrada é senoidal. No ltspice a gente cria um "pulse".. Positivos e negativos simétricos.

Citação

2 - Os amplificadores operacionais foram feitos para serem usados com realimentação. A negativa tende a estabilizar os parâmetros. Em outras palavras, a curva de transferência tende a depender exclusivamente dos componentes, tais como resistores, capacitores e indutores. Sem realimentação, a função de transferência fica muito dependente dos parâmetros do operacional, que variam muito mais que os componentes passivos.
A realimentação positiva nos operacionais são usadas para gerar oscilações desejadas.

A intenção é estreitar o sinal para ter uma sintonia fina.

Citação

3 - Seu operacional não vai funcionar da prática porque o sinal de entrada é ac (possui componente negativo) e a tensão de alimentação é exclusivamente positiva.

Ok! Sim! A alimentação é positiva. O AC tá errado. Ele tava preenxido jundo com o valor ca. Foi porque eu fiz alguma mudança lá mas esqeuci de consertar. Apareceu na imagem. Essa falha não alterou o comportamento do circuito e nem percebi antes de postar.

Citação

4 - Mesmo com uma segunda tensão de alimentação simétrica (que deve ser de -12V), também não estaria legal o circuito, pois a saída do operacional está sendo curto-circuitada para todos os sinais de entrada com exceção da frequência do filtro. Neste caso, deve-se incluir um capacitor em série com o filtro, com reatância capacitiva bem menor que a frequência do filtro. Isso bloqueia o componente cc, que poderia aparecer no sinal de entrada. Outro componente, um resistor em série com a saída, limitaria a corrente de saída do operacional para níveis suportados pelo componente. Mas aí a função de transferência não ficaria tão pontuda (com altíssimo Q)

Ok! Obrigado. Agora veio uma informação muito densa que ainda não consegui digerir. Vou estudar isso que você falou.

Citação

5 - Observe que quanto mais fina for a curva do filtro, mais preciso tem que ser os valores dos componentes e mais estáveis com a temperatura eles têm que ser, o que não é comum com capacitores e indutores.

Sim. É exatamente isso que quero. porque a banda, audível, tem que caber pelo menos 12 sinais. Por isso deve ficar com uma banda fina. Como irei gerar o sinal por computador, sei como chegar na frequência certinha.

Citação

Se você informar a fonte deste circuito na net, talvez eu possa opinar melhor, fora isso, fica difícil para mim.

Bons projetos.

MOR_AL

Como eu lhe disse, eu tenho lido. De tudo quanto é lugar. A melhor fonte que posso dizer que tenho aqui é"Circuitos eletronicos" de Mike Tolley. pag 155. Desses estudos, como eu ja expliquei antes, sou eu quem estou fazendo com a ajuda do ltspice.

Muito obrigado pelas explicações. Foram muito uteis e vou ruminar tudo o que me passou.

Abraços

Luiz A. Prado

Eu não acho onde posso dar o post como resolvido.