Làm thế nào để tạo ra một mạch phát hiện đỉnh

Tôi đã không thể tìm thấy một hướng dẫn tốt về điều này và tôi chỉ mới phát hiện ra thiết bị điện tử cho mình nên có một ít kiến ​​thức. Tôi đã có thể tìm thấy một cái gì đó giống như những gì tôi cần Điều

Làm thế nào để mạch hoạt động? Thật đơn giản: tín hiệu đầu vào sạc tụ giữ và diode ngăn không cho tụ phóng điện. Op amp đầu vào, kết hợp với tụ điện, thể hiện giá trị giữ như đầu ra thông qua trình điều khiển op amp. Khi điện áp đầu vào tăng hơn nữa, tụ điện được nạp vào điện áp cao hơn; nếu điện áp đầu vào giảm xuống dưới giá trị trước đó, điện áp trên tụ vẫn ở giá trị đỉnh trước đó.

Bằng cách thêm một bộ so sánh đơn giản vào đầu ra để so sánh giá trị đầu vào hiện tại với giá trị đã giữ, nó cũng có thể chỉ ra rằng đã đạt được một đỉnh khi giá trị đầu vào hiện tại nhỏ hơn đỉnh giữ bởi một số lượng mong muốn, Hình 2. Điều này chuyển đổi mạch từ việc cung cấp chức năng giữ đỉnh sang thực hiện chức năng phát hiện đỉnh, với độ trễ so sánh để thiết lập ngưỡng cực đại hợp lệ.

Và đây là thông tin kỹ lưỡng hơn về các máy dò đỉnh

Điều tôi muốn là

Và thêm tính năng thiết lập lại đỉnh. Câu hỏi là, làm thế nào để hợp nhất hai mạch này từ bài viết và youtube thành một? Tôi chỉ nghĩ rằng một số điện trở đã bị bỏ qua nếu không có trong hình ảnh youtube sau đó trong sơ đồ từ bài viết. Và một số khác, làm thế nào để làm cho máy dò đỉnh âm (ND)? Trong video, ông nói rằng đó là nhiệm vụ dễ dàng .. Ý tôi là có thể phát hiện ra các khoảng trống giữa các đỉnh và sau đó máy dò đỉnh dương (PD) sẽ thiết lập lại ND và ngược lại.

Hãy nghĩ rằng tôi sẽ có thể tăng điện áp giữa đỉnh và đáy, vì vậy để phát hiện cực đại và đặt lại máy dò cực đại âm hãy có (đỉnh-20mv).

Những gì bạn muốn làm (hoặc ít nhất là cách bạn muốn làm) thực sự khá phức tạp. Trước tiên, bạn cần 2 máy dò đỉnh, một cho các đỉnh dương (hãy gọi nó là PDA) và một cho các đỉnh âm (PDB). Sơ đồ đề xuất của bạn sẽ làm việc cho PDA với một vài sửa đổi. Nếu bạn sử dụng nắp 0,1 uF, nó cần khoảng điện trở 100 ohm nối tiếp với nó. Điều này sẽ ngăn hành vi bước tăng vọt / điện áp hiện tại được thấy trong video.

PDB giống như PDA, ngoại trừ việc diode bị đảo ngược.

Giả sử tín hiệu của bạn không có nhiễu ở tần số cao hơn, bạn không cần tìm kiếm sự khác biệt 20 mV. Đầu ra của opamp đầu tiên sẽ thực hiện công việc khá độc đáo và tất cả những gì bạn phải làm là phát hiện khi đầu ra của nó ở trên hoặc dưới mặt đất, tùy thuộc vào việc bạn đang nhìn vào PDA hay PDB. Để thảo luận, chúng tôi sẽ gọi các opamp A1 và B1 này.

Đây là nơi mà nó trở nên khó khăn. Các tụ điện trong PDA và PDB không được gắn với mặt đất, mà thay vào đó, mỗi tụ phải được gắn với đầu ra dưới dạng mẫu / giữ được điều khiển từ đầu vào tín hiệu (gọi chúng là SH1 và SH2). Khi đầu ra của A1 xuống dưới 0, tạo xung khiến SH2 thu được đầu vào và khi A1 vượt quá 0, tạo xung khiến SH1 thu được đầu vào. Nếu tín hiệu bạn đang cố gắng phân tích (phần tần số cao có đỉnh bạn đang xem) có chu kỳ T tối thiểu, thì độ rộng xung nên ở khoảng T / 10. Đồng thời khi bạn thu được tín hiệu SH, bạn cũng cần rút ngắn tụ về 0.

Vì bạn đang nói về tần số khá thấp, việc xây dựng các mạch này khá đơn giản. Tôi không nói đơn giản, tôi nói thẳng.

Khi có nhiễu tần số cao hơn, bạn có thể gặp vấn đề, nghĩa là hệ thống có thể bị nhiễu. Điều này được để lại như một bài tập cho người đọc.

Có một cách khác, có thể đơn giản hơn để làm những gì bạn muốn. Nếu (và bạn cần tự xác định điều này), bạn có thể xem tín hiệu của mình dưới dạng tín hiệu tần số cao đi trong tín hiệu tần số lớn hơn, thấp hơn và bạn biết những tần số đó là gì và chúng không quá gần, sau đó thực hiện điều này. Tạo bộ lọc thông cao với dịch pha 90 độ ở tần số tín hiệu. Điều này có thể đơn giản như một vài RC và op amps. Đối với sự khác biệt tần số khá lớn,

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

là loại điều tôi đề nghị. R1, C1 và OA1 cung cấp bộ lọc thông cao, trong khi R2, C2 và OA2 cung cấp 90 độ dịch pha. 90 độ này cũng có thể được mô tả là sự khác biệt (đối với sin, chúng là cùng một thứ). Vui lòng bỏ qua nhãn TL081 trên OA2 - đó là mặc định cho trình chỉnh sửa và tôi đã quên xóa nó (và tôi quá lười để quay lại và làm lại sơ đồ).

Tôi giả sử rằng Arduino có mạch giữ mẫu riêng và nếu đúng, mạch hiển thị bên dưới sẽ hoạt động với bạn, ANALOG_OUT sẽ chuyển đến đầu vào ADC và INT_OUT bắt đầu ISR cho chuyển đổi.

Cả sơ đồ và cốt truyện đều được tạo bởi LTSpice, có sẵn miễn phí - không có chuỗi - tại: http://www.linear.com/designtools/software/

Cách thức hoạt động của nó là khi điện áp ngoài V1 (ANALOG_OUT) tăng lên, nó đi trực tiếp vào - đầu vào của U1, một bộ so sánh điện áp.

Hơi bị chậm trễ bởi R2C1, phiên bản ANALOG_OUT hiện tại kém tích cực hơn xuất hiện tại U1 + và do tín hiệu kém hơn U1- sẽ khiến đầu ra của U1 thấp.

do độ trễ, vì ANALOG_OUT tăng lên mức cực dương, U1- sẽ vẫn tích cực hơn U1 + và sản lượng của U1 sẽ vẫn ở mức thấp.

Sau đó, khi ANALOG_OUT làm tròn đỉnh dương và bắt đầu âm hơn, độ trễ sẽ giữ cho U1 + không bắt kịp và, vì U1 + bây giờ tích cực hơn U1-, sản lượng của U1 sẽ tăng cao và duy trì ở mức cao, cho đến khi U1- bắt đầu đi tích cực hơn một lần nữa, khi chu kỳ sẽ lặp lại.

U2 là cổng EXCLUSIVE-OR và nó hoạt động bằng cách chỉ có đầu ra ở mức cao khi đầu vào của nó không có cả số không hoặc cả hai.

Hãy tưởng tượng trong giây lát rằng đầu ra của U1 thấp và C2 bị thải ra.

Như vậy, INT_OUT sẽ ở mức thấp và sẽ ở mức thấp cho đến khi đầu ra của U1 tăng cao, buộc INT_OUT cao.

Sau đó, C2 sẽ bắt đầu sạc về + 5V và khi vượt qua điện áp ngưỡng đầu vào của U2, INT_OUT sẽ xuống thấp trở lại và ở đó cho đến khi đầu ra của U1 xuống thấp và xả C2, bắt đầu lại chu kỳ.

Làm theo cách này sẽ tạo ra một cạnh sắc nét, đẹp gần với các cực dương và cực âm của tín hiệu đầu vào, sẽ hoạt động, tùy thuộc vào mức độ gần với đỉnh bạn phải có và nếu Arduino có giữ và giữ mẫu riêng của nó .

Nếu không, đó là một bài viết khác ...;)

Mạch tốt hơn, mô tả cơ bản giống nhau:

Đó là sơ đồ đầu tiên không đúng. Bạn cho rằng nó có thể sai? Có lẽ nó được cho là: