Микроконтролери и електроника
http://mcu-bg.com/mcu_site/

AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
http://mcu-bg.com/mcu_site/viewtopic.php?f=4&t=11290		 Страница 1 от 1
Автор:  emilvtc [ Вто Апр 16, 2013 4:53 pm ]
Заглавие:  AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Трябва да процесвам сигнал който променя големината си 10000 пъти и за целта ми трябва схема, която да го "нормализира" по амплитуда.
Схемни решения - много, но имам допълнително доста утежняващо изискване относно захранването. Трябва да е 3.3V. Консумацията също не е без значение и трябва да е минимална.
Честотната лента е 0.1 .. 25000 Hz, а динамичния обхват който трябва да "компенсирам" е 80dB. Интересувам се единствено от формата на сигнала, като фазовото му изместване е без значение. Нелинейните изкривявания и шума трябва да са "минимални".
Решението трябва да е чисто аналогово (по ред причини).

Приемам идеи всякакви ... :-)
Автор:  stefan63 [ Вто Апр 16, 2013 7:58 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
...променя големината си 10000 пъти...
от колко до колко?
Покажи някоя схема и опиши какво те смущава в нея.
Автор:  emilvtc [ Вто Апр 16, 2013 9:17 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Входен сигнал 100-200 микроволта до около 1 волт пик то пик.

Притеснява ме, че в схемите с регулиращ JFET транзистор трябва по-високо напрежение за управлението му и осигуряване на постояннотоковите режими.
В другите схеми с диференциални усилватели и промяна на режимите им, а от там усилването - трябват относително високи захранващи напрежения...

Устройството ще е батерийно, така че консумацията никак не е без значение ...

От друга страна усилването трябва да е доста голямо, а честотата може да достигне до 25кХз. Т.е. усилването трябва да е поне двстъпаално.
Пиковия детектор (изправителя) в изхода трябва да е активен, за да се елиминира пада върху диодите и/или да има постояннотоков усилвател след тях ... Усилватели с реил то реил входове и изходи ...

3.3В захранването си е доста сериозно (може би непреодолимо) изискване май ...
Автор:  tgi [ Вто Апр 16, 2013 9:33 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Емиле, това е всичко ама не и тривиално.
С 12 бита multiplying DAC все още имаш само 72 dB динамика (ако приемем, че DAC-ът
е идеален, той не е разбира се).
Все пак 25kHz е ниска честота та можеш да го докараш - но трябва първо за знаеш
какъв шум искаш да постигнеш при максимално усилване за да знаеш какви са ти шансовете за успех.

Усилването как искаш да го регулираш, с непрекъснато търсене на нужното или искаш
да можеш да зададеш някакво и то да дрйфа в зададени граници? Второто е по-трудно
от първото. Инак с FET като управляемо съпротивление може и да го докараш, макар
и по всяка вероятност не не в едно стъпало (две стъпала от 0 до 40dB едно след друго
е много по-реалистично като цел).
Но само 3.3 волта няма да ти стигнат за FET-овете, които знам подходящи за такава работа,
на повечето от тях само да ги запушиш им трябва повече.
Автор:  Nikola Kirov [ Вто Апр 16, 2013 9:56 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Аз бих си поекспериментирал с усилвател на който усилването го регулирам с дигитален потенциометър. Ако приложението позволява де.
Автор:  bongo_x2 [ Вто Апр 16, 2013 10:28 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
То има полеваци и с 1-2 В управляващо. Освен това има удвояващ диоден изправител който дава и отрицателни напрежения. Викаш: да е активен че да се пренебрегне пада ама компресорът ще го пренебрегне и без това.
И добрият стар биполярен в обратно свързване не криви ако пиковото не превишава 5-25 мВ.
Обаче тези джаджи не обичат DC съставка а с твоя 0,1Hz...

Постановката ми напомня една моя разработка за "всечуващ" микрофон: качествено електретче, 10KOm съпротивление, обърнат биполярен за регулатор, двустъпален 3-4 транзисторен неинвертиращ усилвател, диоден изправител-удвоител за ООВ. Захранването бе с две AAA батерии а LED-а за "On" харчеше в пъти повече от останалата схема. Запазилият се прототип го ползвах за Скайп защото жената от кухнята се чуваше добре колкото и аз пред компа. Смених два комплекта батерии защото често забравях да го изключа.

Не казвам да ми копираш схемата де, но сега с новите ОУ-та спокойно можеш и по-добро да направиш.
Автор:  tgi [ Сря Апр 17, 2013 1:05 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Бонго, FET-ове с 2 волта cutoff voltage се отварят в най-добрия случай до към 70 ома.
За 25 килохерца може и да стане всъщност, да кажем да разчита на 100 ома по цялата
температура, до 10 кила - ей ти ги 40 dB.

Но за да може да са две стъпала трябва или двете да са ендовременно регулирани и да
имат що-годе еднакво усилване във всеки момент - което само с два FET-а няма да стане,
или да може да им задава усилването по предсказуем начин. За да направи последното
му трябват обаче двойки FET-ове, по една за всяко стъпало, то и за другото де, та
няма да му е лесно (правил съм го и то до бая мегахерца лента та знам за какво
става дума).

Би могло да стане на две стъпала с два умножаващи DAC-а, стига само да може
да докара шумове и т.н. където иска.
Аз напоследък изхвърлих FET-овете и почнах да слагам DAC-ове (стигнаха и до
скоростите дето на мене ми вършат работа не много отдавна) и не бих се връщал.
Но 80 децибела е много, ще трябва на две степени във всеки случай.

С тия "цифрови потенциометри" не съм се бъзикал та не знам, може и те да са
използваеми подобно на умножаващи DAC-ове.
Автор:  emilvtc [ Сря Апр 17, 2013 9:53 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Прикачам един що-годе читаво написан PDF относно теорията и реализацията на AGC схеми (може да е полезен на някой).

Мислих го с цифрови потенциометри, но така няма да може да се мине без участието на процесора, а аз точно това се опитвам да избегна. Ще ми се да е изцяло аналогово (от гледна точка на консумация). Процесора ще се буди само като има защо.

Усилването би трябвало да се регулира автоматично с непрекъснато търсене на подходящото.

Мислех и за "силово" решение - примерно 24 битово ADC, което нон-стоп да се процесва, но това е всичко друго но не и енергийно пестящо решение ...

Относно сигнала - интересува ме формата му (фронтовете, период, "поляритет" спрямо виртуална маса, спектър). Наред с това ще се прави и корелация за "разпознаване" с предварително записани патърни ... Все още това не е съвсем ясно. Ще трябва да се експериментира, за да се стигне до достатъчно надежден и прост алгоритъм за "разпознаване". Но това е на втори етап. За сега проблема е как да се "достави" на процесора подходящия сигнал.

Прикачени файлове:
AGC.pdf [689.55 KiB]
255 пъти
Автор:  Н'бабане Гт'муан'га [ Сря Апр 17, 2013 10:05 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
тия неща не се ли правят с dsp??
Автор:  Ицо [ Сря Апр 17, 2013 10:19 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
С доста трудна задача си се захванал.
Напълно съм съгласен с мненията по-горе, че трябва регулирането да е поне в 2 стъпала. В този случай малко се отмества точката на регулиране на едното стъпало, за да се подобри отношението С/Ш
Освен 80-те децибела диапазон, което е много, задачата се усложнява и от изискването за 0.1 Hz долна гранична честота. Правил съм подобни схеми, най-големите проблеми са във времената на нарастване и възстановяване. Ако сигналът се променя много бавно, ще стане сравнително лесно, иначе ще трябва сериозно усложняване на схемата за детекция. Пример: За да детектираш 0.1 Hz, ти трябва голяма времеконстанта на детектора , а и на цялото управление - иначе ще регулаторът "ще отработва" сигнала. Когато дойде силен сигнал, кондензаторът се зарежда , регулаторът намалява усилването, Ако силният сигнал изчезне, още доста време (поне няколко секунди ) усилването е малко. Ако в този момент дойде слаб сигнал, буквално го пропускаш. Т.е. - за да ти получиш по-добри съвети, трябва повече информация за входния сигнал - най-вече с каква скорост се променя.
Автор:  tgi [ Сря Апр 17, 2013 10:55 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Е той явно не разбира какво се опитва да направи, не искал процесорът да се меси, глупости.
Що да е лесно като може и да е трудно. Негова си работа, нека мъчи щом му дават.
Автор:  nik [ Сря Апр 17, 2013 5:41 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
класическите методи може да са неприложими при такива високи изисквания, по скоро нещо според случая
да кажем вместо 24 бита примерно от входния сигнал с делители да се реализират 5 отделни канала х1 х10 х100 х1000 х10000 и след това 10 бита ацп, четеш и записваш 5 канала едновременно, после си решаваш кой да ползваш и си правиш същинското нормализиране софтуерно
макар значимите битове да са само 10 ще се покрие много по голям обхват при това без закъснение за регулиране на усилването което ще е проблем при 0.1 хз
Автор:  miro_atc [ Сря Апр 17, 2013 5:48 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
nik написа:
да кажем вместо 24 бита примерно с компаратори и ключове да се реализират 5 автоматични обхвата на входния сигнал х1 х10 х100 х1000 х10000 и след това 10 бита ацп


е то ако е тъй по-добре да си изкара 4 сигнала - х1, х16, х256 и х4096 и да ги измери и 4-те на отделни АЦП канали. Софтуерно след това може да се определи измерването от кой диапазон е смислено.
Автор:  nik [ Сря Апр 17, 2013 5:50 pm ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
е то същото, ама аз не съм програмист, мисълта ми не тече двоично а десетично хахах :)
но това ми беше идеята де... просто трябва да е нещо "out of the box" за да покрие такива изисквания
... а и си цитирал преди редакцията... после се поправих сам за каналите
Автор:  emilvtc [ Чет Апр 18, 2013 9:49 am ]
Заглавие:  Re: AGC усилвател (компресор на динамика) на 3.3V
Идеята ви за паралелното мерене на различно усилен сигнал е добра и решава проблема с "бързата" реакция по установяването на усилването в аналоговия AGC вариант. Единственото което не ми харесва е вероятно голямата консумация.

Благодаря Ви за коментарите.
Страница 1 от 1 Часовете са според зоната UTC + 2 часа [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/