Referenciando señal senoidal a tierra virtual.

[Carl47D]

Que tal,

Tengo un transductor que entrega una señal senoidal de 1MHz de ~2mVpp (de -1mV a 1mV), el microcontrolador que utilizo tiene Amplificadores Operacionales en su interior y su voltaje de alimentación es el mismo que el del micro, es decir 0V y 5V, por esto no puedo "meterle" voltajes negativos a los pines del microcontrolador, así que busqué información sobre como añadir un offset de DC a la señal que me entrega el transductor.

Lo primero que intente es añadir el offset de DC con un divisor resistivo, que "funciona" pero le introduce ruido a la señal (supongo que es el ruido de mi fuente de alimentación) y como es muy pequeña la señal del transductor el ruido es casi de la misma amplitud.

Después de buscar por internet llegue al siguiente circuito:


Esta implementado con el mismo microcontrolador que estoy utilizando, por lo que entiendo esta utilizando una "tierra virtual" generada por PVRef (voltaje programable) y RefBuffer (OpAmp en configuración seguidor), esta sale por un pin y esta es nuestra VRef, añadí un texto rojo a los demás bloques con una pequeña explicación de lo que creo que hacen.

Aun no comprendo que función tiene el circuito de la izquierda de la imagen, se que C48 es para remover el componente de DC que tenga la señal de PIR, pero no termino de entender la función de C49, R55, C52, R58 y R56.

Suposiciones:
Creo que C49 y R55 forman un filtro.
R56 hacen que la señal del PIR (después de C48) tome como referencia a VRef (es decir se añade un offset en DC).

¿Qué funciones tienen en realidad C49, R55, C52, R58 y R56?
¿Esa configuración que tienen es alguna "topología" especial? Esto es para poder buscar más información en libros, internet, etc.


Saludos
Carlos

[KILLERJC]

Mi preguntonta.. Que es PIR?

[Chaly29]

Hola KILLERJC, un sensor PIR es un sensor Pasive Infra Red, o sensor infrarrojo pasivo (detectores de movimientos), o sea los clásicos usados por las alarmas, ahora muy usado como módulo para los Arduinos.

Carl47D, en mi opinión, las funciones de cada componentes son las siguientes:

C48, desacople de la señal de continua
C49, filtrado, sobre todo para las grandes excursiones de tensión (transitorios/interferencias)
R55, resistencia de carga o polarización de salida, tanto para continua como alterna.
C52 y R58, filtro pasa altos, aumenta el rechazo a altas frecuencias de todo el circuito, haciéndolo más inmune a interferencias externas, podemos decir que igualas las interferencias en ambas entradas del AO.
R56, polariza con Vref la entrada positiva del AO.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[KILLERJC]

Hola KILLERJC, un sensor PIR es un sensor Pasive Infra Red, o sensor infrarrojo pasivo (detectores de movimientos), o sea los clásicos usados por las alarmas, ahora muy usado como módulo para los Arduinos.

Si los conozco, y es lo que pensaba que era (pero no estaba seguro), no se por que imagine que era algun modulo del micro que estaba usando y que le dieron algun nombre parecido .

[Carl47D]

Que tal Carlos y Killer,

Carl47D, en mi opinión, las funciones de cada componentes son las siguientes:

C48, desacople de la señal de continua
C49, filtrado, sobre todo para las grandes excursiones de tensión (transitorios/interferencias)
R55, resistencia de carga o polarización de salida, tanto para continua como alterna.
C52 y R58, filtro pasa altos, aumenta el rechazo a altas frecuencias de todo el circuito, haciéndolo más inmune a interferencias externas, podemos decir que igualas las interferencias en ambas entradas del AO.
R56, polariza con Vref la entrada positiva del AO.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Entendido, pero creo que te referías a que C52 y R58 es un filtro ¿pasa bajas? (ya que rechaza las altas frecuencias).

Entonces ¿Los valores de C49, R55, y R56 son un tanto genéricos?

Con los valores de C52 y R58 en la imagen, la frecuencia de corte sería aproximadamente de 1591.54 Hz, creo que funcionaría bien con la señal de 1MHz que estoy recibiendo con el transductor.

Saludos
Carlos

[Chaly29]

Hola Carl47D

Entendido, pero creo que te referías a que C52 y R58 es un filtro ¿pasa bajas? (ya que rechaza las altas frecuencias).

No, lo e dicho correctamente, es un filtro pasa altos, y rechaza las altar frecuencias porque estaría realimentando el AO por medio del GND o, en este caso, por el Vref.

Entonces ¿Los valores de C49, R55, y R56 son un tanto genéricos?

Si y no, habría que ver el data sheet del PIR. Y de los AO usados.

Con los valores de C52 y R58 en la imagen, la frecuencia de corte sería aproximadamente de 1591.54 Hz, creo que funcionaría bien con la señal de 1MHz que estoy recibiendo con el transductor.

Creo que deberías de leer nuevamente lo que explique un poco más arriba, ya que este pasa altos no influye de manera directa con la señal que te interesa.

Igual, a mi gusto, es un circuito bien feo, o lo hizo un aficionado, o por ahí el PIR funciona de manera distinta a la que yo interpreto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

[Carl47D]

Que tal Carlos,

En mi circuito no estoy usando un PIR, estoy utilizando un transductor ultrasónico, estaba basándome en el circuito del PIR para añadir el offset de DC a la señal que obtengo del transductor y hacer la amplificación.

El día de mañana (lunes) le sacare algunas fotos a la señal que obtengo del transductor, porque el ruido es casi de la amplitud de la señal de interés y como no tengo mucha experiencia con la electrónica analógica no se que técnicas de filtrado y amplificación deba utilizar.

De todos modos adjunto la hoja de especificaciones del operacional que tiene el microcontrolador que estoy utilizando, el OpAmp es de propósito general 

Saludos
-Carlos