Filtro de paso alto pasivo de muy baja frecuencia. Tipo de condensador

Quiero diseñar un filtro de paso alto pasivo para eliminar una compensación de voltaje con una frecuencia de corte de 0,1 Hz. Un filtro RC simple incluiría los valores de R = 159k y C = 10uF. Quiero evitar usar una resistencia muy grande y esto me deja con el problema de un capacitor grande. Quiero evitar uno electrolítico, y esto me deja con la opción de usar los condensadores de película grandes que ocupan mucho espacio en mi PCB. La pregunta ahora es: ¿Qué pasa con los condensadores de tantalio? o los de oxido de niobio? La señal proviene en realidad de un sensor de latidos cardíacos que mide la transparencia de la sangre en la punta del dedo. Quiero que me quiten la compensación de voltaje. Otras ideas también son bienvenidas. A continuación puede ver la señal del sensor de latidos del corazón.

La señal del sensor de que se debe eliminar el desplazamiento.

¿Qué tiene de malo 159k? Además, para eliminar la compensación, hay un circuito genial de "bloque de CC".
Los condensadores cerámicos están disponibles en tamaños de hasta 22 uF en dieléctricos X7R: avx.com/products/ceramic-capacitors/surface-mount/…
¿Puede explicar un poco más por qué necesita eliminar DC? Hice un sensor de latidos del corazón IR una vez y no enfrenté este problema.
Debe modular sus señales hasta una frecuencia más alta y tener un filtrado de paso alto modesto.
¿Cuál es el problema con una resistencia de 159k?
No hay nada de malo con la resistencia de 159k... Simplemente no quiero aumentar la resistencia más allá de eso. @PeterSmith Parece genial el enlace que me enviaste, pero dice en un rango de 4V-500V. ¿Podría ser un problema que mi voltaje esté en el rango de 1V-3V?

Respuestas (2)

En primer lugar, los condensadores cerámicos están fácilmente disponibles a 10 s de µF en los bajos voltajes que está utilizando. Los capacitores cerámicos pueden ser no lineales cuando el voltaje aplicado se acerca al final de su rango especificado. Por lo tanto, desea obtener uno especificado significativamente más que el desplazamiento que desea eliminar. Parece que desea eliminar menos de 2 V de polarización de CC, por lo que incluso las tapas de cerámica de "10 V" deberían funcionar bastante bien.

En segundo lugar, si desea una frecuencia de caída de paso alto más precisa, entonces piérdase en el lado bajo y haga el paso alto real en el firmware. Tal vez ni siquiera necesite hacer un pase alto en hardware. Esto depende del rango A/D y de cómo encaja la señal dentro de él. Si la señal siempre estará dentro del rango A/D con suficiente resolución, entonces se trata de un problema de firmware, no de hardware.

El filtrado digital podría ser una buena idea, a menos que haya alguna ganancia real en el procesamiento analógico que saturaría una compensación
@ScottSeidman, pero eso generalmente implicaría que hay una etapa de amplificador de alta impedancia de entrada, en cuyo caso la resistencia de 159k no representaría ningún problema; de hecho, si OP se preocupa por eso, una etapa de entrada de alta Z que consiste en un seguidor de voltaje probablemente sería Haz el truco.
@MarcusMüller - correcto. Solo estoy señalando por qué el filtro de paso alto podría necesitar ser analógico aquí. De hecho, como todos señalan, no hay nada de malo per se en la frecuencia de esquina muy baja o en su implementación, aunque la funcionalidad que esto le brinda puede ser problemática. Un empujón en el sensor te dejará con tres constantes de tiempo de datos sin valor.
¡@ScottSeidman exactamente! Creo que esto es algo que vale la pena mencionar: un paso alto con una frecuencia de esquina muy baja tendrá inherentemente una gran cantidad de respuesta de paso.

La forma típica de manejar sensores de pulso basados ​​en luz es modular la frecuencia del LED que genera luz a un nivel razonable. Luego, la señal se demodula después del muestreo. Esto le permite evitar esquinas de muy baja frecuencia en su filtro de paso alto, que de todos modos desaparecerán con cada artefacto de movimiento.

Simplemente usa un filtro de paso alto o de paso de banda para capturar su frecuencia de modulación antes del muestreo y luego demodular. Su procesamiento en el lado digital será mucho más fácil. Use algo como un algoritmo de Gertzel para recuperar su frecuencia principal. Si no está muestreando, simplemente pase la banda, luego rectifique, luego el filtro de paso bajo.

Sus resultados serán MUCHO más sólidos y mucho menos susceptibles a artefactos de movimiento en el sensor.

@DaveTweed, ¿mejor?
Definitivamente tienes un punto, pero es para un proyecto escolar, y es por eso que necesito dar por sentado el sensor y la señal que proviene del sensor. Entonces, solo tengo que saber el tipo de capacitor que usaré aquí.
Filtro de paso alto pasivo de muy baja frecuencia. Tipo de condensador
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