Будет ли работать ФНЧ?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Есть делитель аналогового сигнала, состоящий из двух резисторов. Есть желание иногда подключать к нему ФНЧ (интегрирующую цепочку), представляющий собой конденсатор параллельно нижнему резистору делителя.

Подключать хочется, соединив нижний контакт конденсатора с ножкой Ардуино (верхний контект соединен с общей точкой резисторов). По замыслу при высокоомном состоянии входа ФНЧ должен быть отключен, а при конфигурации на выход (низкоимпедансное состояние - без разницы "0" или "1") - включен (т.е. нижняя ножка конденсатора должна подсоединяться к земле).

Вопрос: будет ли это работать?

Понятно, что выход в "1" способен выпускать ток, а в "0" впускать. Но может ли выход в активном состоянии пропускать ток в обе стороны?

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

наверно как-то будет работать в диапазоте +-2,5В или чуть более за счет сливных диодов,

но емкость прицепится через резистор, а не чисто на землю. и какой это будет резистор тоже вопрос, скорее нелинейный.

т.е. адекватной работы можно ожидать в режиме малого сисгнала, хорошо если до +-0,5В, так и то, проверять надо.

 

 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Не будет в малом сигнале. Там цепь разряда получится полюбому только через защитный диод. Соответственно пока он не откроется разряда не будет. Значить даже в малом сигнале будет искажение сильное.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

перекур

 

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

ВН пишет:

 имеется смещение +2,5В (по условию)

Этого нет в условии, это вы в своем первом посте допустили. По условию делитель и все. 

Смоторим прохождение тока заряда т.е. положительная полуволна: с делителя через конденсатор и ключ если открыт. Разряд т.е. отрицательная полуволна: с делителя через конденсатор на защитный диод. Если напряжение достаточное ниже -0,7В диод откроется, разряд произойдет но не до конца, сигнал будет искаженный. Если не достигнет  -0,7В диод не откроется и получится нечто типа выпрямления.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

ну пусть andriano включит и посмотрит, кто тут более прав

a5021
Offline
Зарегистрирован: 07.07.2013

Это и без экспериментов может выяснить, кто пожелает. Нужно просто промоделировать в софте.

diakin
diakin аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.06.2016

Если входной сигнал  диапазоне 0..5В, то будет работать, почему нет )

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

ВН пишет:

ну пусть andriano включит и посмотрит, кто тут более прав

Ну да, похоже, единственный надежный вариант.

Просто моя интенсивная работа со схемотехникой закончилась в начале 90-х, и практического опыта работы с полевиками у меня нет. Если бы речь шла о ТТЛ-логике, то схема однозначно работать не будет по указанным выше причинам. Но была надежда, что полевой транзистор - это что-то вроде управляемого сопротивляния, и сможет работать в линейном режиме вблизи 0.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

diakin пишет:

Если входной сигнал  диапазоне 0..5В, то будет работать, почему нет )

Увы, речь идет о подключении конденсатора. Поэтому постоянная составляющая сигннала в данном случае отсутствует. Т.е. если по одну сторону от конденсатора (входной сигнал) напряжение и будет  в указанном диапазоне, то по другую (выход Ардуино) все равно будет знакопеременный сигнал.

diakin
diakin аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.06.2016

Ну.. Может и нет. Поскольку сигнал на конденсатор подается через резистивный делитель, т.е. выходное сопротивление источника не  равно 0, то ток может и не менять направление. Если есть подтяжка выхода конечно ).

зы. Здесь транзистор Q1 символизирует собой выход ардуино, R1 - резистор подтяжки, R2 - эквивалентное сопротивление делителя. Если R1 меньше R2, так, что есть ток через коллектор Q1 достаточно большой, то при замыкании ключа на землю (как бы отрицательная полуволна входного сигнала), часть тока через R1 пойдет не в коллектор, а через R2 и С1 на землю, но ток через коллектор знака не поменяет и напряжение там останется  равным 0. 

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Нет, схема немнеожко не такая.

 

По сути у аналогового сигнала нужно срезать верхние частоты. Собственно, в качестве выключателя на землю используется пин Ардуино, вклюбчаемый либо в высокоимпедансное состояние (INPUT). либо в низкоимпедансное (OUTPUT).

Посмотрел, что получается. В принципе, сигнал с полным размахом 0.6В, и 3.5В сильно ослабляется и существенных искажений формы не замечено. Хорошую спектрограмму снять нечем, но то, что есть, также не показывает роста гармоник (какой был бы при искажениях). Правда, в режиме "OUTPUT" заметно возрастает шум. Впрочем, возможно, это не шум, а наводка от цифрового сигнала (франмент не "голенький" а включен в существующую схему, которая генерирует массу всяких сигналов), и связана она с конкретной разводкой проводников на макетке.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

andriano пишет:
Но была надежда, что полевой транзистор - это что-то вроде управляемого сопротивляния, и сможет работать в линейном режиме вблизи 0.

из аналогичных рассуждений исходил. Вот только какие там реальные параметры полевика хз, почему не вижу и смыла моделить, проще проверить.

......

О, вот и какие-то результаты уже ..... мда... ну вполне о чем писал, можно сказать.

 

Onkel
Offline
Зарегистрирован: 22.02.2016

andriano пишет:

Нет, схема немнеожко не такая.

Посмотрел, что получается. В принципе, сигнал с полным размахом 0.6В, и 3.5В сильно ослабляется и существенных искажений формы не замечено. Хорошую спектрограмму снять нечем, но то, что есть, также не показывает роста гармоник (какой был бы при искажениях). Правда, в режиме "OUTPUT" заметно возрастает шум. Впрочем, возможно, это не шум, а наводка от цифрового сигнала (франмент не "голенький" а включен в существующую схему, которая генерирует массу всяких сигналов), и связана она с конкретной разводкой проводников на макетке.

конечно будет работать , и искажениям тут взяться неоткуда - выход пина (когда в режиме Output) по сути несколько (или десяток- другой) Ом на землю, и все. Искажения могут начаться когда на пине размах достигнет Vcc, не ранее. Когда пин в режиме Input, то нагрузка- примерно 30 Ком на Vcc, тут ясное дело другое время интегрирования фильтра будет.

diakin
diakin аватар
Offline
Зарегистрирован: 04.06.2016

Приписал в пред. сообщении примечание. Фактически, на вход делителя можно подавать и двухполярный сигнал.
К выходу ардуины должно быть подключено\подпаяно сопротивление подтяжки на Uпит, обеспечивающее достаточно большой ток. То есть R1 должно быть гораздо меньше по сравнению с сопротивлениями делителя.