Étape 6: Entrée stade / Analog Frontend (partie 2)
conduction, ainsi qu’en récupération) et ont une capacité d’entrée faible. En revanche, compte tenu de la valeur de la résistance d’entrée élevée (750 kOhms) ils n’ont besoin shunter beaucoup de courant même dans son ensemble
surtensions à la portée d’entrée.
Le signal est alors envoyé dans un stade de suiveur simple ampli-op (OP1.1, qui figure parmi les quatre amplificateurs à l’intérieur de la MCP6024 de Microchip). Cette mise en mémoire tampon est également nécessaire, car l’étape suivante (MCP6S22 programmable -gain unmplifier ou PGA) ne réagit pas avec bonté à une source en entrée avec une impédance trop élevée - oscillations sauvages serait le résultat (Oui, j’ai essayé et c’est vrai!). Le diviseur d’entrée sortie d’impédance (R1|| R2) est environ 187 kOhm, tandis que la PGA exige une impédance de source de moins de 1 kOhm.
Le signal de mise en mémoire tampon conduit l’une des entrées (CH0) directement de la PGA et également RSS scène qui produit un signal amplifié par 10, ce qui va à son tour au CH1 de la PGA de gain de l’entrée d’un 01:10. De cette façon la PGA peut choisir entre moins pré-amplification pour grands signaux d’entrée et grande amplification de petits signaux. La PGA a une bande passante spécifiée (pas le produit gain-bande passante!) d’entre 2 et 12 MHz (selon le réglage d’amplification), donc nous sommes en territoire sûr ici ; la portée réellement utilisations seulement réglages de gain de 1, 2, 5 et 10 - selon mes expériences des paramètres plus élevés (jusqu'à gain = 32 serait possible) sont très sensibles et ont tendance à exposer un bruit excessif (une indication que l’oscillation n’est peut-être pas très loin).
Le MCP6024 a un produit gain-bande passante de 10 MHz, qui est plus que suffisant pour la scène de la mémoire tampon (gain = 1, alors BW = 10 MHz), mais marginal pour le gain = stade 10 (OP1.2) - nous pouvons seulement espérer ~ 1 MHz de bande passante ici, et les autres étapes (tampon ADC stade, PGA, à l’intérieur du microcontrôleur) réduira davantage ce nombre un peu. C’est pourquoi j’ai ajouté C14 qui augmente le gain à des fréquences plus élevées. Il est choisi de sorte que l’augmentation du gain commence approximativement à la fréquence où sinon le gain serait de commencer à déposer, de cette façon que la région plate gain est étendue à des fréquences plus élevées. Sur mes prototypes, j’ai mesuré une bande passante de gain-étape d’environ 800 kHz sans cette compensation, mais presque 1,3 MHz avec C14 en place - un certain bang (50 % d’amélioration) pratiquement sans frais ! Son effet est aussi visible - beaucoup plus rapidement régler les transitions - lorsque vous utilisez le champ d’application de regarder une onde carrée rapide à la hausse. Idéalement, C14 serait réglable, mais sa valeur n’est pas trop critique, donc j’ai collé avec 100pF fixe qui était très proche de l’optimum, que j’ai déterminé expérimentalement, ainsi qu’en simulant la scène avec l’outil gratuit de Spice de Microchip. Si C14 étaient trop grandes, remise des gaz se produirait.
La tondeuse de résistance (VR1) est là pour permettre des ajustements mineurs de décalage dans le chemin de gain élevé. La raison principale de ceci est le courant de fuite à travers les diodes de la pince (D1, D2) qui introduit un petit décalage positif sur le signal. Ce décalage est petit, mais devient visible lorsqu’il est multiplié par 10. (VR1 également une incidence sur le gain exact, mais l’effet est assez petit pour être ignorée (moins de 1 %), surtout en comparaison avec les tolérances des résistances réglage de gain (R7, R8).