Dlaczego mój filtr VLF (3-18 kHz) z op-ampami na 5V zachowuje się dziwnie?

Sat Jun 17, 2023 12:08 am   

W dniu 2023-06-16 o 22:50, Arnold Ziffel pisze:

Nie całkiem, albo raczej w pewnym zakresie i w zasadzie definicje dla
filtrów innych niż pasmowe to taki trochę dziwny parametr, chociaż ma
sens. Dla dwubiegunowego HPF lub LPF masz nachylenie jakie masz i tyle.
Ale jak zwykle nie całkiem i diabeł tkwi w szczegółach. Pamiętaj, że na
patrzymy na filtry w dziedzinie częstotliwości, ale sami widzimy ich
działanie w dziedzinie czasu. Inaczej mówiąc - wprost widzimy jak zmieni
się kształt sygnału. Zmieniając parametry filtru wpływasz na to jak
będzie ten kształt zmieniany. Przejście na dziedzinę częstotliwości
ułatwia nam widzenie pewnych rzeczy, ale ostatecznie to zmiany kształtu
sygnału są istotne.
Stąd też masz różne metody obliczania filtrów - chcemy osiągnąć jakiś
cel ogólny i szczególny. Wiążą się z tym jakieś konsekwencje. Chcesz
mieć ostrzejszy filtr - nie ma sprawy, ale będą przerzuty i łatwiejsze
wzbudzenie. Co wcale nie musi znaczyć że efekt końcowy będzie
nieodpowiedni. Po prostu tu musisz się zgodzić na kompromis między
jednym i drugim i dobrać odpowiednie współczynniki. Uważnie przeczytaj
artykuł o dobroci.


Również tu powinieneś szukać:
https://en.wikipedia.org/wiki/Q_factor


Akurat to jest dość proste, o ile zrobisz symulację w spice i obejrzysz
wyniki. Możesz sobie wyświetlić sobie wzmocnienie układu, a od razu
pokazuje też przesunięcie fazy, i ten zapasik od razu widać.
Zajrzyj jeszcze tu,
https://pl.wikipedia.org/wiki/Generator_drga%C5%84


Tak.


Masz wyjaśnienie w artykule o dobroci. Czy to jest źle to zależy od tego
czego oczekujesz i na co możesz się zgodzić. Temat filtrów jest fajny i
prosty kiedy zaczynasz się tym bawić. Potem jest coraz fajniejszy, tylko
coraz bardziej skomplikowany :)


Stromy filtr to filtr pasmowy. To, co proponowałem "na dole", można też
użyć "na górze". Dobrocią i częstotliwością regulujesz nachylenie, tak w
uproszczeniu.


No to musisz szukać układu sterowanego DC. Można też wprost wziąć układ
mnożący, ale układy m.cz. są jakby trochę fajniejsze.
Widzę że LM1036 wciąż można dostać, tylko niekoniecznie wiadomo co tam w
środku siedzi. Chociaż AVT raczej w balona chyba by nie zrobiło. Przy
okazji dostajesz jeszcze coś w stylu filtrów o niewielkim i regulowanym
nachyleniu.

Pozdrawiam

DD

Sat Jun 17, 2023 1:07 am   

W dniu 2023-06-16 o 22:50, Arnold Ziffel pisze:

Odezwij się na priv (bez podkreślników i pl zamiast com) - pokażę parę
rezultatów symulacji, zobaczysz że warto.
Sprawdziłem model opamp w ltspice - jednak tak od reki nie jest
użyteczny, trzeba wziąć jakiś konkretny.

Pozdrawiam

DD

Sat Jun 17, 2023 2:38 pm   

W dniu 16.06.2023 o 14:28, M M pisze:

To sianie zakłóceniami zwykle łatwo wyeliminować wymieniając cewkę i
kondensatory. Potrzebny oscyloskop i pół godziny zabawy.
A tak generalnie dobrze zrobiona przetwornica wcale nie sieje. W pracy
mamy spektroskop masowy zasilany przetwornicami. A tam są naprawdę czułe
układy.

Paweł

Wed Jun 21, 2023 1:23 am   

Paweł Pawłowicz <pawel.pawlowicz@upwr.edu.pl> wrote:


Pewnie tak. Jak się jest profesjonalistą Ja chcę zminimalizować sianie,
a nie siać i potem eliminować. Symetryczne zasilanie z pojedynczego
akumulatora nie jest tego warte. Tym bardziej, że mam na to (wyznaczony
przez siebie) deadline. SAQ będzie nadawało 2 lipca i chciałbym to odebrać
już na tym układzie.

Płytka gotowa, wytrawiona, czeka na wycięcie, powiercenie, polutowanie i
uruchomienie, tylko jak zwykle "zawsze coś". Jutro planuję się zabrać, o
ile znów nic mi planów nie pokrzyżuje.

--
Rozmawia dziennikarz ze znanym rabusiem:
- Jakie jest pana najwieksze marzenie?
- Obrobic bank i zostawic odciski palcow tesciowej...

Wed Jun 21, 2023 1:30 am   

Dariusz Dorochowicz <_dadoro_@wp.com> wrote:


Hmm. A zmieni się (o ile mamy czysty sinus na wejściu, ewentualnie o ile i
tak interesuje nas tylko pojedyncza częstotliwość)?


Poczytam.


No tak, warunek amplitudy i fazy...


Oczekuję, że filtr będzie po prostu filtrował, bez wzbudzania się i innych
atrakcji :)


Na to wygląda :)


Czyli filtr pasmowozaporowy (na pasmo powiedzmy ok. 22 kHz), a za nim
odpowiednio dobrany dolnoprzepustowy, który już łagodniej wytnie wszystko
(mocno) powyżej 22 kHz?


Co miałby mnożyć?


Miałbym go w tym zastosowaniu użyć do kontroli wzmocnienia przez DC (jako
"volume control", bez filtrów)? Chyba żeby i wbudowane filtry
zaprzęgnąć...

--
Pracownicy fabryki klejów, farb i lakierów wracali do domu przez
gadający las.

Wed Jun 21, 2023 1:35 am   

Dariusz Dorochowicz <_dadoro_@wp.com> wrote:


Ok, napisałem.

--
Jeż chciał bardzo iść na dziwki, ale się wstydził iść sam, wiec poprosił
zająca (playboya), aby go zaprowadził do burdelu. Wiec idą aż tu nagle
zając się wypieprzył na ziemie i mówi:
- O q*.*a!
A jeż, ze był prawie ślepy odpowiedział:
- Dzień dobry!

Wed Jun 21, 2023 12:37 pm   

W dniu 21.06.2023 o 01:23, Arnold Ziffel pisze:

Masz niewielkie zapotrzebowanie na prąd, może być pompa ładunkowa. Można
nawet ściągnąć zasilanie z kostki do UARTu (jeśli jest).

Paweł

Wed Jun 21, 2023 5:26 pm   

W dniu 2023-06-21 o 01:30, Arnold Ziffel pisze:

Jeżeli to czysty sinus to możesz go sobie wygenerować, nie musisz
odbierać ;)


Ale filtrowanie oznacza zmianę sygnału.


Coś w tym rodzaju.


Sygnał i stałe napięcie.

A dlaczego nie? Masz w bonusie. O ile oczywiście będzie to miało sens.
Jak nie to zdaje się kwestia dobrania/usunięcia odpowiednich kondensatorów.

Pozdrawiam

DD

Sun Jun 25, 2023 12:56 am   

Paweł Pawłowicz <pawel.pawlowicz@upwr.edu.pl> wrote:


Czemu miałoby to być lepsze od sztucznej masy?

UART-a nie ma.

--
Co myśli kura uciekająca przed kogutem?
"Zrobię jeszcze trzy okrążenia dookoła kurnika żeby nie pomyślał ze
łatwa jestem.

Sun Jun 25, 2023 1:10 am   

Dariusz Dorochowicz <_dadoro_@wp.com> wrote:


Czysty, ale modulowany :)

Chodzi mi o to, że (już cyfrowo) mam bardzo wąski filtr pasmowy, który
wycina mi fragment, który mnie interesuje.


No tak, ale niech zmienia możliwie mało inwazyjnie. Jedynie amplitudę (i
siłą rzeczy fazę).


No tak, ma sens.


Ciekawy układ.

Tymczasem odpaliłem ten mój. Działa, ale impedancja wejściowa jest za
mała. Przy maksymalnym wzmocnieniu obu stopni na komputerze ledwo widać
sygnał, choć mimo małego poziomu bardzo ładnie się odbiera, nie ma
przydźwięku sieci. Czytelnie słychać FSK z nadajnika RDL na 18100 Hz
(https://priyom.org/military-stations/russia/rdl).

Zmieniłem:

- R1 z 1M na 10M
- R4 z 1M na 10M
- C5 z 200p na 22p
- R6 z 1k na 470R

I zobaczymy, czy się poziom podniesie. Niestety dopiero za kilka dni.
Uruchamiam w domu, ale testuję na działce...

W domu, z podpiętym generatorem, zachowuje się to tak:

https://www.youtube.com/watch?v=hSCz5iJcQIw

BTW, dostałem maila. Dzięki!

--
Idzie sobie mamut przez pustynie i nagle stratowało go stado
słoni. Wstaje z trudem i rozgoryczony mówi:
- Ach, ci skinhead'zi!

Sun Jun 25, 2023 10:27 am   

W dniu 2023-06-25 o 01:10, Arnold Eiffel pisze:

Jest tego sporo. Kiedyś było tego więcej. Sporo z tego co potrafi robi
się teraz cyfrowo.


Eee.... Jeżeli to ten układ
http://arnold.ziffel.one.pl/vlfrx2.png
to nie ma szans żeby miał za małą impedancję. Chyba że masz tam
wcześniej jakiś wzmacniacz przystosowany do obciążenia miernikiem. Dla
anteny to może mieć stanowczo za dużą.


(a może potencjometry działają odwrotnie niż się wydaje i ustawiasz
najniższe?).


Pierwsze dwie zmiany nie powinny mieć żadnego znaczenia, jak już to
będzie gorzej. Trzecia również Ostatnia to już owszem, tylko pamiętaj że
zwiększenie wzmocnienia w tym układzie skutkuje zmniejszeniem impedancji
wejściowej (tu i tak nie będzie widać różnicy, ale to tak działa).


Musisz mieć z tym jakiś inny problem, albo schemat jest inny. Na teraz
nie wiem który jest aktualny.


Nie wiem który przebieg jest który, ale widać różnicę kształtu tego
"niższego" przebiegu w okolicach 52s i jeszcze trochę później. Z czego
to wynika?


Oby się przydał :)

Pozdrawiam

DD

Sun Jun 25, 2023 5:01 pm   

Dariusz Dorochowicz <_dadoro_@wp.com> wrote:


No tak... ja tu też mam na końcu obróbkę cyfrową, ale żeby mieć co
obrabiać, chcę doprowadzić ładny sygnał na wejście.


To dokładnie ten.

Czemu nie ma szans? To 5 metrów przewodu w powietrzu, drugi koniec jest
uziemiony. Sygnały są bardzo, bardzo słabe.


Nie mam nic innego (aktywnego) oprócz tego, co jest na schemacie. Choć tak
się teraz zastanawiam, czy balun nie robi problemu. I widzę, że niestety
tak.

To jest dipol półfalowy na pasmo 20 m, czyli dwa pięciometrowe kawałki
drutu, zawieszone od drzewa do drzewa. Spotykają się w połowie drogi, idą
na balun:

https://1.bp.blogspot.com/-Ow6CTxZwYpE/UGGpGgRbjTI/AAAAAAAAAf4/a7ML2gmChyY/s1600/1-1.png

Z balunu wychodzi przewód koncentryczny i kończy się gniazdem w puszce.
Osobne gniazdo to banan podłączony do osobnego uziemienia. Normalnie
używam tej anteny na paśmie 20 m, ale korzystając z niej do odbioru VLF
podłączam przewód, który uziemia oplot koncentryka, a oprócz tego antena
jest podłączona, tak jak jest, do wejścia antenowego (CON2).

Tak sobie teraz patrzę na ten balun i on mi przecież zwiera sygnał (dla
tych częstotliwości traktuję go jak zwarcie)... czyli to to będzie
problemem.

No i teraz mam dwie opcje. Albo zewrzeć koncentryk i użyć jako jednego
końca anteny (a drugi koniec podpiąć do uziomu), co sprawi, że oplot
koncentryka będzie zbierał mi śmieci z domu, albo zrobić jeszcze inaczej.
Przepinać ten balun przekaźnikiem... albo po prostu powiesić osobną antenę
dla VLF i tam już nie dawać żadnych balunów, po prostu gorącą żyłę
koncentryka podpiąć do anteny, a oplot zostawić wiszący (i uziemić w
shacku), licząc się z tym, że pojemności koncentryka odrobinę wytłumią
sygnał. Przewód mam już pociągnięty, bo początkowo tak to wyglądało (tylko
był wzmacniacz VLF bezpośrednio przy antenie).

Chyba ostatnia opcja będzie najlepsza...


Też tak myślałem, ale kręciłem w obie strony.


Czemu gorzej? I czemu nie powinny mieć znaczenia? Nie zwiększę w ten
sposób impedancji wejściowej dziesięciokrotnie?


Dlaczego? Skoro antena podłączona jest do wejścia nieodwracającego, a
reguluję feedback na wejściu odwracającym, to chyba jedno nie powinno
wpływać na drugie?


Schemat jest ten który wkleiłeś.


Niebieski jest wejściowy.


Tak, widzę... i pojęcia nie mam. To jest w okolicy 4 kHz. Za to przy 6-7
kHz już wygląda całkiem ładnie.

--
W rodzinie wilków urodził się mały wilczek.
Tata wilk podchodzi do kołyski i mówi:
- Jakie masz ładne oczy. Jaka masz błyszcząca sierść, jakie masz duże
nogi, jakie masz wielkie uszy.
- Oż ty kur*.*a zającu jeden.

Sun Jun 25, 2023 7:40 pm   

W dniu 2023-06-25 o 17:01, Arnold Ziffel pisze:

No tak, a zbierasz 10kHz? To faktycznie chyba należałoby traktować jako
źródło o wysokiej impedancji.


A to jak tak to wygląda to chyba nie pozostaje nic innego jak
eksperymentowanie albo i poczytanie o antenach na takie częstotliwości.
I o kablach do nich, bo tu faktycznie może być daleko od kilkudziesięciu
czy kilkuset omów.


Zwiększysz.
OK, faktycznie, myślałem o tym jak o typowym torze antenowym z
kilkudziesięcioma omami impedancji, tu faktycznie należałoby to
traktować jak zwykły kabel ekranowany. W zależności od tego jaka będzie
widziana impedancja anteny kabel będzie się "jakoś" zachowywał. Będzie
miał np jakąś swoją pojemność. Raczej trudno tu mówić o linii długiej. I
tu wysoka impedancja wejścia może mieć znaczenie o tyle, że na tymże
kablu będziesz miał pierwszy LPF
Ale ale - a jak to się ma do tego poprzedniego układu?


Tak, nie powinno. Ale wzmocnienie tego wzmacniacza nie jest
nieskończenie wielkie. Piszę o tym tak dla formalności. R1 i R4 będą
miały zdecydowanie większy wpływ.


Czekaj... czyli ten układ tłumi? No to coś jest... może źle policzone? A
może połączone? To jest przy maksymalnym wzmocnieniu?


Ale nie powinno tak być. To jest do zastanowienia o co chodzi. Najlepiej
przełącz wzmocnienie tak żeby oba przebiegi miały podobny poziom, tak za
bardzo nie widać, może generator tak wysyła? Zdziwiłbym się, ale nie
takie rzeczy widywałem.

Pozdrawiam

DD

Mon Jun 26, 2023 1:39 am   

Dariusz Dorochowicz <_dadoro_@wp.com> wrote:


Czy zbieram 10 kHz, tzn.? Pojawia się tam.


To w zasadzie nie jest antena, tylko "E-field probe". Antena rezonansowa
na to pasmo miałaby prawie 9 km długości.

Nie dało mi to spokoju. Pojechałem dziś na działkę. Rozwiesiłem inną
antenę, osobną. Oplot uziemiłem przy odbiorniku, do gorącej żyły
kilkanaście metrów kabla, i to do drzewa. Coś takiego:

http://arnold.ziffel.one.pl/vlfrx/20230626_002516.jpg

Odbiera ładnie, ale poziom sygnału przy maksymalnym wzmocnieniu jest
bardzo, bardzo niski. Dodatkowe uziemienie oplotu przy antenie
(przełącznik oznaczony "przełącznik") nic nie zmieniło.

Tu jest nagrany fragment:

http://arnold.ziffel.one.pl/vlfrx/test.wav

Obróbką cyfrową* dało się z tego wyciągnąć sygnał:

http://arnold.ziffel.one.pl/vlfrx/test2.wav

Ale o ile czyściej mogłoby to brzmieć, jakby sygnał wejściowy
wykorzystywał pełną dynamikę karty dźwiękowej...

*: vlfrx-tools: http://abelian.org/vlfrx-tools/notes.html i ciąg komend:

vtwavex test.wav | vtfilter -h bp,f=18100,w=100 | vtmult -f17500 | vtmix -c1,-j | vtresample -r8000 | vtraw -ow -g500 > test2.wav

Czyli:

- wciągnięcie .wav, konwersja na wewnętrzny format vlfrx-tools
- filtr pasmowo-przepustowy, 18100 Hz, 100 Hz szerokości
- zmieszanie z z "heterodyną" 17500 Hz, wyprowadzenie sygnału
kwadraturowego (I/Q)
- wyciągnięcie z sygnału I/Q górnej wstęgi
- resampling do częstotliwości próbkowania 8 kHz
- wzmocnienie 500x
- wyciągnięcie .wav (konwersja z wewnętrznego formatu vlfrx-tools)


Tak, to się nie zachowuje jak antena.


Raczej zakładam, że wpływ będzie miała jedynie ta pojemność.


Iteracji w ciągu ostatnich lat było kilka więc o którym poprzednim
mówimy? O tym przed zmianą wartości elementów?


Przy minimalnym wzmocnieniu.


Sprawdziłem jeszcze raz i wygląda na to, że C20 bruździł. Ten filtr
wejściowy mocno tłumił sygnały, których wg mnie nie powinien (w okolicach
nawet 10 kHz). Badane na wyjściu TL072, czyli sonda oscyloskopu nie
powinna mieć wpływu.

Aktualny schemat (to samo co vlfrx2.png, ale przywróciłem R1, R4, C5,
zostawiłem zmianę R6 na 470R i, co ważne, wywaliłem C20):

http://arnold.ziffel.one.pl/vlfrx/vlfrx3.png

Zachowuje się to tak:

https://youtu.be/RCbSknCoRU4

Czyli zniekształcenia są już na pierwszym stopniu (TL072), ale dodatkowe
wprowadza obwód wejściowy przed IC3B (czyli C9, C10, R10, R11)...

Jak bez C20 zachowa się w realnych warunkach, na działce, to sprawdzę
pewnie dopiero za kilka dni...

--
Sanitariusze wiozą karetką pacjenta.
- Dokąd jedziemy? - pyta pacjent.
- Do kostnicy - odpowiada sanitariusz.
- Ale ja jeszcze nie umarłem.
- A my jeszcze nie dojechaliśmy.

Mon Jun 26, 2023 4:43 pm   

poniedziałek, 26 czerwca 2023 o 01:41:37 UTC+2 Arnold Ziffel napisał(a):

Może warto dać przedwzmacniacz o dużej impedancji wejściowej bezpośrednio przy antenie?
Najprościej - pojedynczy JFET, pojemność wejściowa kilka pF, a kabel ma sporo więcej (kilkadziesiąt pF/m) i obciąża antenę.
Zadbać o odprowadzenie ładunków z anteny (najprościej - 2 diody przeciwnie włączone) by nie przebić bramki.
Przedwzmacniacz może być zasilany przez ten sam kabel. Nie musi mieć dużego wzmocnienia, tylko dopasowuje impedancję.
Nawet dobry kabel co przenosi GHz ma tłumienie w dB/m podawane dla dopasowanego źródła i obciążenia 50 lub 75 omów.