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Cómo hacer un circuito detector de picos

No busques más por todo internet porque has llegado al espacio justo, contamos con la respuesta que necesitas hallar pero sin problemas.

Solución:

Lo que quieres hacer (o al menos la forma en que quieres hacerlo) es bastante complejo. Primero, necesita 2 detectores de picos, uno para picos positivos (llamémoslo PDA) y otro para picos negativos (PDB). Su esquema propuesto funcionará para PDA con algunas modificaciones. Si usa un límite de 0.1 uF, necesita una resistencia de aproximadamente 100 ohmios en serie con él. Esto evitará el comportamiento de paso de pico/voltaje de corriente que se ve en el video.

PDB es lo mismo que PDA, excepto que el diodo está invertido.

Suponiendo que su señal no tenga ruido en frecuencias más altas, no necesita buscar diferencias de 20 mV. La salida del primer opamp hará el trabajo bastante bien, y todo lo que tiene que hacer es detectar cuándo su salida está sobre o bajo tierra, dependiendo de si está mirando PDA o PDB. Para discusión, llamaremos a estos amplificadores operacionales A1 y B1.

Aquí es donde se pone complicado. Los condensadores en PDA y PDB no deben estar conectados a tierra, sino que cada uno debe estar conectado a la salida de muestra/retención que se activa desde la entrada de señal (llámelos SH1 y SH2). Cuando la salida de A1 esté por debajo de cero, genere un pulso que haga que SH2 adquiera la entrada, y cuando A1 esté por encima de cero, genere un pulso que haga que SH1 adquiera la entrada. Si la señal que está tratando de analizar (la parte de alta frecuencia cuyos picos está mirando) tiene un período mínimo T, entonces el ancho del pulso debe ser de aproximadamente T/10. Al mismo tiempo que adquiere la señal SH, también necesita cortocircuitar el capacitor a cero.

Dado que está hablando de frecuencias bastante bajas, la construcción de estos circuitos debería ser bastante sencilla. No dije simple, dije directo.

En presencia de ruido de mayor frecuencia, puede tener problemas, es decir, el sistema puede volverse loco. Esto se deja como ejercicio para el lector.

Hay otra forma, posiblemente más simple, de hacer lo que quieres. Si (y necesita determinar esto por sí mismo) puede ver su señal como una señal de alta frecuencia montada en una señal de frecuencia más grande y más baja, y sabe cuáles son esas frecuencias, y no están demasiado cerca, entonces haga esto. Haga un filtro de paso alto con un cambio de fase de 90 grados en la frecuencia de la señal. Esto puede ser tan simple como un par de RC y amplificadores operacionales. Para una diferencia de frecuencia razonablemente grande,

esquemático

simular este circuito: esquema creado con CircuitLab

es el tipo de cosa que estoy sugiriendo. R1, C1 y OA1 proporcionan un filtro de paso alto, mientras que R2, C2 y OA2 proporcionan 90 grados de cambio de fase. Estos 90 grados también se pueden describir como diferenciación (para las sinusoides, son lo mismo). Ignore la etiqueta TL081 en OA2: es la predeterminada para el editor y no la borré (y soy demasiado perezoso para volver atrás y rehacer el esquema).

Supongo que el Arduino tiene su propio circuito interno de muestreo y retención, y si eso es trueel circuito que se muestra a continuación debería funcionar para usted, ANALOG_OUT yendo a una entrada ADC e INT_OUT iniciando el ISR para la conversión.

El esquema y la trama fueron generados por LTSpice, que está disponible de forma gratuita, sin condiciones, en: http://www.linear.com/designtools/software/

ingrese la descripción de la imagen aquí

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La forma en que funciona es que a medida que aumenta el voltaje de V1 (ANALOG_OUT), va directamente a la entrada – de U1, un comparador de voltaje.

Ligeramente retrasada por R2C1, la versión ahora menos positiva de ANALOG_OUT aparece en U1+ y, dado que es menos positiva que la señal en U1-, forzará la salida de U1 a nivel bajo.

Debido al retraso, a medida que ANALOG_OUT sube hacia su pico positivo, U1- seguirá siendo más positivo que U1+ y la salida de U1 seguirá siendo baja.

Luego, cuando ANALOG_OUT redondea el pico positivo y comienza a volverse más negativo, la demora evitará que U1+ lo alcance y, dado que U1+ ahora es más positivo que U1-, la salida de U1 aumentará y permanecerá alta hasta que U1- comience a disminuir. más positivo de nuevo, cuando el ciclo se repita.

U2 es una compuerta O-EXCLUSIVA, y funciona haciendo que su salida sea alta solo cuando sus entradas no son ceros ni ambas.

Imagine por un momento que la salida de U1 es baja y que C2 está descargado.

Siendo tal el caso, INT_OUT será bajo y permanecerá bajo hasta que la salida de U1 suba, forzando a INT_OUT alto.

Luego, C2 comenzará a cargarse hacia +5 V y, cuando cruce el voltaje de umbral de entrada de U2, INT_OUT bajará nuevamente y permanecerá allí hasta que la salida de U1 baje y descargue C2, comenzando el ciclo nuevamente.

Hacerlo de esta manera pone un borde agradable y nítido bastante cerca de los picos positivo y negativo de la señal de entrada, lo que debería funcionar, dependiendo de qué tan cerca del pico tenga que estar y si el Arduino tiene su propio muestreo y retención. .

Si no, ese es otro post… 😉

Mejor circuito, misma descripción básica:

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Ese primer esquema no se ve bien. ¿Supones que podría estar mal? Tal vez se supone que debe ser:

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