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Filtro activo - oscilación y funcionamiento incorrecto

Tengo una señal ruidosa y de baja amplitud (0-50mV de amplitud) procedente de un sensor de efecto Hall (TI DRV5053) que tiene un offset de ~1V DC. La señal estará en el rango de 95-105 Hz y se utiliza para determinar la amplitud del movimiento del pistón utilizando un pequeño imán.

Necesitaba convertir esto en algo útil para nuestro sistema de datos, así que fui al sitio web de AD y generé un filtro de paso de banda con una ganancia de 100 y una banda de paso estrecha alrededor de 100 Hz. Esto eliminaría el desplazamiento de CC y daría a la señal una buena amplitud para conectarse a un sistema de datos y eliminar el ruido de alta frecuencia no deseado.

Filter Circuit

He soldado descuidadamente dos de estos filtros activos en una pequeña placa prototipo y mientras uno funciona exactamente como esperaba, el segundo no lo hace. Cada vez que conecto el generador de funciones con una onda sinusoidal de 20mV 100Hz hay una oscilación de alta frecuencia la entrada a unos 350 kHz, sin embargo la salida es libre de oscilación y en aproximadamente 1/2 de la amplitud que espero.

Lamentablemente carezco de la experiencia necesaria para deducir dónde puede estar el problema. He inspeccionado todo lo que he podido y parece que está conectado correctamente. Como la salida no oscila me parece que eso significa que la segunda etapa del filtro está funcionando y la primera no. Ha habido breves momentos al conectar la señal de entrada en los que no había oscilaciones pero rápidamente vuelve a oscilar. No he sido capaz de reproducir esto de forma consistente.

¿Alguien tiene alguna idea sobre lo que podría estar causando esta oscilación y lo que podría investigar con el fin de solucionar esto.

Aquí hay imágenes de los filtros que funcionan y no funcionan en un osciloscopio.

Oscillating signal 40mV pk-pk input is purple, and the filtered output is yellow

Properly Working Active Filter.

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ozmank Puntos 127

Aunque se supone que los Op Amps duales CMOS son estables en ganancia unitaria con un margen de fase de 55 grados a una alimentación de 24V, esto es sin capacitancia de carga de un cable desde el generador de señales y la sonda.

El filtro BPF de retroalimentación múltiple que elegiste, si te imaginas los tapones como circuitos cortos, desvía la retroalimentación a la ganancia unitaria, lo que quieres evitar para los OAs CMOS. Oscila con una carga reactiva (xx pF) a la frecuencia de ganancia unitaria-BW ya que la impedancia de salida es mucho mayor que los tipos BJT. Su resonancia está justo por debajo del mínimo del rango de la especificación debido a pequeños efectos de carga. (0.4MHz Min).

Por lo tanto, te recomiendo que utilices la configuración del BPF con retroalimentación de Sallen-Keys, que creo, no tiene este problema ya que la atenuación se hace en la entrada con retroalimentación positiva para el filtrado y negativa para la ganancia.

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Aquí elegiría un Rf mínimo de 100k y usaría partes de 0,5% con una respuesta Bessel y un BW de 15 Hz y Av=40 dB.

Así que escalar todas estas partes de 0,5% de R's x100 y reducir C/100

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