Stap 6: Input fase / Analog Frontend (deel 2)
geleiding zo goed zoals in herstel) en lage input capaciteit hebben. Aan de andere kant, gezien de hoge input weerstandswaarde (750 kOhm) hoeft ze niet aan de shunt een heleboel stroom zelfs op grote
overspanningen bij het toepassingsgebied input.
Het signaal wordt vervolgens ingevoerd in een eenvoudige opamp volgeling fase (OP1.1, dat een van de vier op-amps binnen de Microchip MCP6024 is). Deze buffer is ook nodig omdat de volgende fase (MCP6S22 programmable -gain eenmplifier of PGA) niet zo vriendelijk geweest om een ingangsbron met een te hoge impedantie reageert-wild oscillaties zou het resultaat (Ja, ik heb geprobeerd en het is waar!). De input scheidingslijn de uitgangsimpedantie (R1|| R2) is ongeveer 187 kOhm terwijl de PGA een bron impedantie van minder dan 1 kOhm vereist.
De gebufferde signaal rijdt een van van de PGA ingangen (CH0) direct, en ook de inbreng van een 1:10 krijgen podium dat produceert een signaal versterkt door 10, die op zijn beurt naar CH1 van de PGA gaat-feeds. Op die manier de PGA kunt kiezen tussen minder pre versterking voor grote ingangssignalen, en grote versterking voor kleine signalen. De PGA is een opgegeven bandbreedte (niet winst-bandbreedte product!) van tussen de 2 en 12 MHz (afhankelijk van de instelling van versterking), dus we op veilige grondgebied hier zijn; het bereik daadwerkelijk gebruik alleen krijgen instellingen van 1, 2, 5 en 10 - volgens mijn experimenten hogere instellingen (tot winst = 32 zou mogelijk zijn) heel gevoelig zijn en de neiging om het vertonen van geluidsoverlast (indicatie die trilling kan niet ver weg).
De MCP6024 is een product van de winst-bandbreedte van 10 MHz, die meer dan voldoende voor de fase van de buffer is (krijgen = 1, zo BW = 10 MHz), maar marginaal voor de winst = 10 stadium (OP1.2) - kunnen we slechts ~ 1 MHz bandbreedte hier verwachten, en de andere fasen (fase, PGA, ADC binnen de microcontroller van de buffer) zal dat aantal verder enigszins verminderen. Om die reden ik voegde C14 waardoor de winst bij hogere frequenties. Het is zo gekozen dat de verhoging van de winst ongeveer bij de frequentie waar anders de winst zou beginnen begint om afzetten, op die manier die de regio platte winst wordt uitgebreid tot de hogere frequenties. Op mijn prototypes gemeten ik een winst-fase bandbreedte van ongeveer 800 kHz zonder dit compensatie maar bijna 1,3 MHz met C14 in plaats - heel wat bang (50% verbetering) tegen verwaarloosbare kosten! Het effect is ook duidelijk zichtbaar - veel sneller afwikkeling overgangen - bij het gebruik van het toepassingsgebied te kijken naar een snel stijgende blokgolf. Idealiter zou C14 verstelbaar, maar zijn waarde is niet al te kritisch, dus ik met vaste 100pF die zeer was dicht bij de optimale die ik experimenteel vastbesloten evenals geplakt door simulatie van het podium met Microchip van gratis Spice tool. C14 mochten ook grotere, zou overschrijding optreden.
De weerstand trimmer (VR1) is hier om kleine aanpassingen van de offset in het pad van hoge winst. De belangrijkste reden hiervoor is de lekstroom via de klem diodes (D1, D2) waarin een kleine positieve offset op het signaal. Deze offset is klein, maar wordt merkbaar wanneer vermenigvuldigd met 10. (VR1 beïnvloedt ook de exacte winst, maar het effect is klein genoeg om te worden genegeerd (minder dan 1%), vooral wanneer vergeleken bij de toleranties van de winst-instelling weerstanden (R7, R8).
