gustaw353 pisze:Robiłem kiedyś układy z wykorzystaniem fotorezystorów, na takich jakie ukazałem na zdjęciu. Były to wzmacniacze o regulowanym wzmocnieniu i filtry (amplifiltry). Nie miałem problemów ze zniekształceniami sygnału. Oczywiście mówię tu o układach m.cz.
Przeprowadziłem kilkanaście prób, na kilku różnych typach fotorezystorów i za każdym razem obserwowałem zniekształcenia przebiegu wyjściowego. Najprostszy układ stanowił dzielnik, w którym w miejscu górnego rezystora użyłem fotorezystor, podłączony do masy przez rezystor 22k. Przy minimalnym tłumieniu i sygnale wyjściowym 2 V zniekształcenia nieliniowe miały wartość ok 0,3%, a przy zmniejszaniu oświetlenia fotorezystora sygnał spadał do 1 V przy wzroście zniekształceń do 2,8%, dalej 0,5 V przy zniekształceniach na poziomie ok. 6%, 0,1 V przy 12% zniekształceń nieliniowych. Zniekształcenia występowały dla wszystkich częstotliwości pasma akustycznego. Na załączniku poniżej górny przebieg pokazuje sygnał z wyjścia dzielnika, dolny (niezniekształcony) sygnał sprzed fotorezystora. Być może w tłumiku próbowałem stosować fotorezystory wykonane z nieodpowiedniego rodzaju półprzewodnika (http://www.tme.eu/pl/Document/d20e099a5 ... VT93N2.pdf)
Faktem jest, że wspominane moje układy m.cz. były przeznaczone dla gitarników. Tam zniekształcenia nieliniowe nie były zauważane lub przyjmowane z ochotą.
W obwodach amplifiltrów, szczególnie o dużej dobroci (Q), zniekształcenia nieliniowe sygnału
„rozmywają się” podobnie jak w obwodach rezonansowych LC.
Po prostu nie było wątpliwości (na ucho) więc nawet oscyloskopem nie doszukiwałem się ich.
Nie pamiętam konkretnych układów więc nie mogę przytoczyć przykładu zastosowania fotorezystorów dla sygnału m.cz.
Stosowałem je również w układach automatyki ale tam ten problem jest na ogół mało istotny.
Kol. Romku , skoro zbudowałeś stend do demonstracji zjawiska to mam propozycję – przepuść przez ten dzielnik sygnału składową stałą prądu o różnej wartości a sygnał podaj/pobierz przez kondensatory.
No i sprawdź konfigurację dzielnika z fotorezystorem od strony masy.
Ciekawy jestem wyniku.
Z chęcią sam bym to sprawdził lecz mój generator funkcji „stoi” bo mu jakiś czas temu wysiadł ten największy potencjometr, ten do ustawiania częstotliwości.
Chętnie przeprowadzę takie testy (może jutro, jak zdążę), gdyż sam jestem ciekaw, jak wypadną. Zniekształcenia mają dziwny charakter. Są nieco podobne do zniekształceń "przejścia przez zero" we wzmacniaczu, w którym ustawiony został zbyt niski prąd spoczynkowy stopnia wyjściowego, z tym, że w przypadku wzmacniacza wzrost wysterowanie powodowałby spadek poziomu zniekształceń, a tu one rosną wraz ze wzrostem amplitudy sygnału podawanego na dzielnik i ze wzrostem wprowadzanego przez fotorezystor tłumienia. Może to być jakiś efekt "pamięciowy" w fotorezystorze, i w tym wypadku wprowadzenie składowej stałej prądu płynącego przez fotorezystor, którą proponujesz, może sprawę nieco wyjaśnić... Zobaczymy co z tego wyjdzie.
Testy z dzielnikiem, w którym fotorezystor połączony był z masą już przeprowadzałem. Ich wyniki były znacznie bardziej zachęcające, gdyż, o ile dobrze pamiętam, poziom zniekształceń przy tej samej amplitudzie sygnału nie przekraczał jednego procenta (w układzie stosowałem szeregowy rezystor 150k). Wadą tego rozwiązania był jednak brak możliwości uzyskania większego poziomu tłumienia sygnału.
Witam.
Przeprowadziłem szybką analizę układu z fotorezystorem z nałożoną składową stałą. Przy zwiększaniu napięcia stałego, nałożonego na sygnał, widać stopniową zmianę zniekształceń. Bez napięcia stałego ich maksimum było najbardziej widoczne w miejscach przechodzenia sinusoidy przez wartość zerową napięcia, a po spolaryzowaniu fotorezystora zniekształcenia te przenosiły się w dolną część wykresu (załącznik poniżej; oscylogramy 1 i 2), a gdy napięcie podawane na rezystor zbliżyło się do wartości 20 V, zniekształcenia przestały być widoczne na ekranie (osc. 3), choć miernik zniekształceń nadal pokazywał pewien ich poziom (ok. 1 %). Obecność napięcia stałego na fotorezystorze bardzo wyraźnie wpływała na poziom tłumienia dzielnika. Zwiększanie napięcia stałego od zera do 30 V powodowało wzrost amplitudy sygnału z ustawionych wcześniej 10 mV do ponad 90 mV, a po zmianie oświetlenia fotorezystora i uzyskaniu poziomu sygnału wyjściowego 100 mV wprowadzenie polaryzacji fotorezystora podnosiło amplitudę na ok 350 mV. Zamiana biegunów napięcia polaryzującego fotorezystor powodowała, że zniekształcenia przebiegu przesuwały się w górną jego część (osc. 4), a przy ustawieniu większej wartości napięcia, tak jak poprzednio przestawały być widoczne, co zresztą było do przewidzenia...
Nie dawały mi spokoju te fotorezystory. Dawno, oj dawno nic na nich nie robiłem. Postanowiłem je nieco potestować i spojrzeć na temat „świeżym okiem”. Spłodziłem prosty układ pomiarowy, jak u kol. Romka.
Dzielnik sygnału składał się z rezystora 150 kΩ i fotoelementu CdS różnych typów , raczej starszej produkcji. Nie przepuszczałem przez dzielnik prądu stałego a sygnał podawałem i pobierałem bez kondensatorów rozdzielających. Sygnał obserwowałem przy pomocy oscyloskopu.
Pomiar fotorezystora omomierzem pokazał wynik: R=100...200 Ω (silne światło) i R >2 MΩ (całkowicie ciemny).
Jak widać z opornikiem 150 kΩ można uzyskać spory zakres podziału.
Jedna bardzo istotna uwaga – przy „ciemnej”, dużej rezystancji należy uwzględnić sporą (nawet kilka nF) pojemność fotoelementu, która pojawi się w naszym dzielniku sygnału. Przy małych, „jasnych” opornościach pojemność ta może nie mieć większego znaczenia.
Ze względu na tzw. efekt pamięciowy elementu CdS lepiej pracować bliżej zakresu jego mniejszych oporności.
Tyle wstępu.
Sprawdziłem obie konfiguracje dzielnika:
a) z fotorezystorem w szereg z sygnałem
b) z fotorezystorem połączonym od strony masy
W układzie a) nic złego się nie działo gdy nie przekraczałem poziomu ok. 2V (napięcia skut.) na wejściu dzielnika. Powyżej obserwowałem podobne zjawisko jakie demonstrował kol. Romek.
Domniemywam, że jest to skutek przekroczenia tzw. przerwy energetycznej materiału podłoża.
Analizując zależności jakie przedstawił kol. Romek widać, że największe zniekształcenia występują w tej konfiguracji przy małym sygnale na wyjściu, czyli wtedy gdy fotorez. ma największą oporność. Odkłada się wtedy na nim największa amplituda sygnału.
Gdy nie przekraczamy przerwy energetycznej to wszystko jest ok..
Taka konfiguracja ujawnia pewną czasami korzystną cechę. Wcześniej wspomniana pasożytnicza pojemność może zasymulować działanie automatycznego układu typu „loudnes” itp.
W tym dzielniku lepiej zastosować opornik towarzyszący o wartości ok. 10...20 kΩ .
Układ b) jest zdecydowanie lepszy. Można uzyskać szerszy zakres regulacji i może pracować z większym poziomem sygnału. Przy 2V na wejściu, po oporniku 150 kΩ i silnym oświetleniu, na wyjściu mój oscyloskop widział tylko poziomą kreskę (przy 10 mV/dz).
Ma jednak ten układ pewien niedostatek – gdy przepali się żarówka to ... . Trzeba też przewidzieć opóźnione załączenie np. głośników zanim fotorezystor zostanie oświetlony podczas załączania urządzenia. W związku z tym najkorzystniej zastosować go w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego. Takie rozwiązani czasami jest bardzo łatwe w realizacji gdy chcemy modernizować już istniejącą konstrukcję – wystarczy zamienić odpowiedni opornik na fotoopornik i oświetlić go.
Do oświetlania fotoelementu można też używać diody LED, najlepiej zielone. Podłoże wykonane z CdS ma największą czułość dla światła o długości fali ok. 520 nm i ma kolor żółty.
Podłoże o kolorze czerwonym to CdSe i przeznaczone jest na podczerwień.
Na obudowie często jest kolorowa kropka przy jednym z wyprowadzeń. Fotorezystory CdS są bipolarne (?) więc nie wiem co ta kropka oznacza.
Przypomnę coś co wszystkim umyka. Dodam że przedstawiony pomysł spece z Telefunkena zastosowali w lampowym mierniku parametrów w.cz. tranzystorów.
Układ o wspólnej siatce ma impedancję wejściową równą odwrotności nachylenia charakterystyki siatkowej lampy. Stosując selektody mam w ten sposób układ będący sterowaną napięciem stałym impedancją. Wejście takiego stopnia jest regulowanym opornikiem.
Ale tu już jest problem ze współbieżnością, trzeba dobrać lampy na identyczne charakterystyki (zwłaszcza w 'najcichszej' części charakterystyk) i mieć nadzieję, że się tak samo będą starzeć.
Już sposób z 6HS8 bardziej interesujący jest jak znajdę taką lampkę to poeksperymentuję.
tszczesn pisze:I zapewni te kilkadziesiąt dB regulacji? Chyba się któregoś dnia pobawię w układ z rozpływem prądu (różnicowy). Chyba najprostszy w realizacji, da się zrobić jeden kanał na dwóch lampach. Kiedyś chciałem Alka namówić na zrobienie takiej specjalnej lampy, ale jakoś nie chciał
Dyplomatycznie stwierdzam, że rozmijasz się z prawdą. Dostałeś taką lampę, ale o ile wiem, "puściłeś" ją dalej.
tszczesn pisze:I zapewni te kilkadziesiąt dB regulacji? Chyba się któregoś dnia pobawię w układ z rozpływem prądu (różnicowy). Chyba najprostszy w realizacji, da się zrobić jeden kanał na dwóch lampach. Kiedyś chciałem Alka namówić na zrobienie takiej specjalnej lampy, ale jakoś nie chciał
Dyplomatycznie stwierdzam, że rozmijasz się z prawdą. Dostałeś taką lampę, ale o ile wiem, "puściłeś" ją dalej.
?
Owszem - miałem (i zapewne mam nadal, nie jestem teraz w domu nie mam jak sprawdzić) prototyp takiej konstrukcji, ale funkcji w pełni użytkowych jeszcze nie miał, choć sama idea oczywiście działała.
Fotorezystory chyba nie spełniają założeń - to też półprzewodniki.
Kolejna propozycja to dzielnik pojemnościowy z wykorzystaniem agregatów strojeniowych. W odróżnieniu od potencjometrów, umożliwiają one łatwą korekcję charakterystyki poprzez odginanie skrajnych blaszek rotora. Może za to być problem z uzyskaniem zadowalającej charakterystyki częstotliwościowej i fazowej.
Wpadł mi do głowy jednak lepszy pomysł. Może spróbowałby Pan zrobić lampowy wzmacniacz pracujący w klasie D? To byłoby na prawdę coś oryginalnego i ambitnego. Problem regulacji głośności byłby wówczas trywialny, ale za to pojawiłoby się szereg innych wyzwań, jak chociażby wyjściowe transformatory impulsowe.
Winetu pisze:Wpadł mi do głowy jednak lepszy pomysł. Może spróbowałby Pan zrobić lampowy wzmacniacz pracujący w klasie D? To byłoby na prawdę coś oryginalnego i ambitnego. Problem regulacji głośności byłby wówczas trywialny, ale za to pojawiłoby się szereg innych wyzwań, jak chociażby wyjściowe transformatory impulsowe.
Nie zrobię na lampach generatora przebiegu prostokątnego o częstotliwości kilkudziesięciu kHz, odpowiednio stromych zboczach i regulowanym wypełnieniu (logarytmicznie) od 0 do 100% To już niestety wymaga szybkich układów cyfrowych
Dzielnik napięcia z żarówką w roli "dolnego" opornika. Tłumienie regulujemy prądem stałym płynącym przez żarówkę. Wbrew pozorom żarówki mają mały rozrzut parametrów, dużo mniejszy niż lampy. Opór żarówki zmienia się kilkadziesiąt razy po rozgrzaniu ale gdyby to było za mało, zawsze można dać dwa dzielniki kaskadowo.
