Entradas del comparador que se acercan al mismo voltaje

Disculpe cualquier error o error flagrante, soy un principiante. Este circuito está destinado a tener la función de amplificador operacional como comparador y producir picos en la salida que quiero que lea un microcontrolador. El problema es que después de simular este circuito de amplificador operacional "Data Slicer" varias veces, noté que eventualmente, las dos entradas se acercan al mismo voltaje. Esto está causando un poco de parloteo no deseado en las salidas. Creo que este circuito tiene una red RC con una constante de tiempo de 0,1 s.

¿Cómo puedo arreglar esto, para que la salida sea consistente con el cambio proporcionado por el foto-transistor, y deshacerme de ese parloteo? Gracias

Diseño

Puede intentar un poco de retroalimentación positiva para producir algo de histéresis y/o un pull-up/pull-down en la entrada no inversora.
sí, al leer la respuesta comentada por @Null, la histéresis parece poder solucionar ese problema. Agregaré la retroalimentación y la simularé.
¡Primero describe lo que realmente quieres arreglar! Está bastante claro lo que hará este circuito, y sí, "parloteo en las salidas" lo describe muy bien. Pero hasta que esté claro lo que quiere que haga, ¡no hay nada que arreglar!
La histéresis (retroalimentación positiva) no funcionará bien con este circuito, ya que el efecto de la retroalimentación es filtrado en paso bajo por C2.
Si hiciera coincidir el tamaño del capacitor con la frecuencia de la entrada, ¿eso ayudaría?

Respuestas (2)

El diseño del circuito es tal que la entrada no inversora va a la zaga de la entrada inversora debido al retraso en la carga y descarga de C2. Esto permite que el circuito compense los cambios en los niveles de IR de fondo, pero si, por ejemplo, la entrada '-' aumentara repentinamente, la entrada '+' se retrasará mientras aumenta con la constante de tiempo RC típica y la salida cambiará a nivel bajo. durante este tiempo porque la entrada '-' es mayor que '+'.

La constante de tiempo del retardo viene dada por τ = R C = 100 k 1 m = 0.1 s . En 1 τ se habrá puesto al día en un 63%, en 3 τ en un 95% y en 5 τ en un 99% del cambio.

Después de que la entrada '+' se ponga al día, la salida del amplificador operacional depende del voltaje de compensación del amplificador operacional y será muy susceptible al ruido en las entradas y, como descubrió, puede fluctuar entre alto y bajo.

Para solucionar esto, debe decidir qué salida desea cuando el circuito es estable.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Resistencias pull-up o pull-down.

  • Cerrando SW1 y polarizando suavemente la entrada '+' ligeramente alta, OUT normalmente será alta. Solo cuando Vin aumenta repentinamente (por encima de la entrada '+') la salida cambiará a nivel bajo. Después de varias constantes de tiempo, la salida volverá a ser baja. No se producirá ningún cambio cuando Vin disminuya.
  • Al cerrar SW2, ocurrirá la acción opuesta. La salida será normalmente baja y un paso negativo repentino en Vin hará que la salida suba por un tiempo.

No ha proporcionado ninguna cifra para la variación en Vin cuando se cambia el fotodiodo, por lo que supuse un sesgo de 4.7M. Tenga en cuenta que la fuerza de la polarización depende del voltaje Vin. por ejemplo, si Vin normalmente es alrededor de solo 1/5 del suministro, entonces R3 tendrá una "atracción" mucho mayor que la que tendría R2. Tendrás que experimentar.

¡Esto es perfecto! ¡Haré algunas pruebas! ¡Muchas gracias!

No fluye corriente hacia el terminal (+) del amplificador operacional, por lo que el voltaje a través del capacitor necesariamente se acercará al voltaje en el terminal (-). Puede agregar una resistencia en serie con el capacitor para llevarlo a tierra, pero todavía no tengo del todo claro cómo espera que se comporte el circuito.

¿Supongo que tenías la intención de decir "Todavía NO tengo del todo claro..."?