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标题: 光电二极管检测读信号频率和去除其它光源的直流分量求助 [打印本页]

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 13:40
标题: 光电二极管检测读信号频率和去除其它光源的直流分量求助
光电二极管用来检测调制光信号，经过前级放大之后获得波形如下。

想要用单片机来检测信号频率，我认为应该先对信号整形，变成方波。
用比较器，将信号和一个基准电压进行比较。但是存在自然光的影响，即存在一个直流分量电压，随着外界光强的变化而变化。所以那个比较电压值没办法确定。
加了滤光片直流分量有减小，但还是存在，由于环境中可能有强光，所以达不到要求。

求助各位大大，有什么好的检测频率的方法或者去掉直流分量的思路。

作者: zyj9490 时间: 2016-3-3 14:11
加个带通（根据载波频率），滤除直流，只通过载波调制信号，放大，检波，计算显示。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 15:02

zyj9490 发表于 2016-3-3 14:11
加个带通（根据载波频率），滤除直流，只通过载波调制信号，放大，检波，计算显示。 ...

这个带通用有源的好还是无源的好啊，如果说加上滤波后信号波形变化非常大是不是因为滤波器参数不对啊，小弟我机械专业的。。。体现出硬伤来了，对滤波完全不懂。。如果是带通做的好的话能保证波形完全不变吗。试了无源的RC高通滤波，波形变化挺大。

作者: zyj9490 时间: 2016-3-3 15:42
肯定是有源的好，你是AM过调制吧。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 16:04

zyj9490 发表于 2016-3-3 15:42
肯定是有源的好，你是AM过调制吧。

没有调幅，我只是一个定频率的光源，有切入和切出，所以幅值不一样，而且这个幅值没有特定的规律:(。所以考虑用比较器整形或者斯密特触发器先变成方波，不知道这个思路对不对。

作者: zyj9490 时间: 2016-3-3 16:53

逗比猴发表于 2016-3-3 16:04
没有调幅，我只是一个定频率的光源，有切入和切出，所以幅值不一样，而且这个幅值没有特定的规律。所以 ...

这个幅度变化是什么引发的，看不明白。

作者: renqinglei 时间: 2016-3-3 17:08
这个信号很好啊，我最近也在做这类的，信噪比没有LZ这么好，LZ信号有本底信号，加一级滤直流的，频率FFT不就算出来了，可以先把示波器采集的信号保存下来，再倒入软件算FFT

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 17:31

zyj9490 发表于 2016-3-3 16:53
这个幅度变化是什么引发的，看不明白。

我认为是信号光从光电二极管边缘切入，射到光电二极管上的光强变多所引起的

作者: zyj9490 时间: 2016-3-3 17:39

逗比猴发表于 2016-3-3 17:31
我认为是信号光从光电二极管边缘切入，射到光电二极管上的光强变多所引起的 ...

还是属于ON_OFF调制。在切实过程，光强（包络）是不断增大，相反，包络不断降低，滤波，检波，比较即可。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 17:43

renqinglei 发表于 2016-3-3 17:08
这个信号很好啊，我最近也在做这类的，信噪比没有LZ这么好，LZ信号有本底信号，加一级滤直流的，频率FFT不 ...

下午加了个RC带通，直流去掉了，但是信号不太好了啊

黄的为原始信号，浅蓝色为RC高通之后的，紫色为RC低通之后的，深蓝色为二级放大之后的信号，比原信号要丢了一些。
应该是RC高通出了问题。。好忧伤。。

FFT 我一会查一下，谢谢您的思路

[attach]604676[/attach]

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-3 17:44

zyj9490 发表于 2016-3-3 17:39
还是属于ON_OFF调制。在切实过程，光强（包络）是不断增大，相反，包络不断降低，滤波，检波，比较即可。 ...

恩，我先研究滤波，另外您说的检波是通过什么方法啊

作者: zyj9490 时间: 2016-3-3 21:22

逗比猴发表于 2016-3-3 17:44
恩，我先研究滤波，另外您说的检波是通过什么方法啊

普通的半波检波就可以，后面的滤波跟载波频率有关，平均值滤波就可以了。

作者: ocon 时间: 2016-3-3 23:23
串电容滤掉直流，带通滤波去掉无用信号，AGC自动增益控制，整形变矩形波再测出频率。

作者: renqinglei 时间: 2016-3-4 08:31

逗比猴发表于 2016-3-3 17:43
下午加了个RC带通，直流去掉了，但是信号不太好了啊

黄的为原始信号，浅蓝色为RC高通之后的，紫色为RC低 ...

LZ第四通道的信号是二级放大后的吗？噪声怎么没起来，怎么滤掉的？

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 08:36

zyj9490 发表于 2016-3-3 21:22
普通的半波检波就可以，后面的滤波跟载波频率有关，平均值滤波就可以了。 ...

:D恩我查一下谢谢啊

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 08:44

ocon 发表于 2016-3-3 23:23
串电容滤掉直流，带通滤波去掉无用信号，AGC自动增益控制，整形变矩形波再测出频率。 ...

您说的整形是通过什么啊。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 08:46

renqinglei 发表于 2016-3-4 08:31
LZ第四通道的信号是二级放大后的吗？噪声怎么没起来，怎么滤掉的？

第四通道电压量程是200Mv的其他是50，黄的是20。第四通道应该是没显示出来

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 09:13

zyj9490 发表于 2016-3-3 21:22
普通的半波检波就可以，后面的滤波跟载波频率有关，平均值滤波就可以了。 ...

查了一下不是特别理解，您说的半波检波是检幅还是鉴频啊。载波？我现在没加载波啊。

作者: zyj9490 时间: 2016-3-4 09:46

逗比猴发表于 2016-3-4 09:13
查了一下不是特别理解，您说的半波检波是检幅还是鉴频啊。载波？我现在没加载波啊。 ...

指的是光的频率，检波出来时，直流值，切换过程中的平均值变化。我都不知你要检测什么信息，或、许不需要检波这一步，检测频率经过整形就可以了，

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 10:15

zyj9490 发表于 2016-3-4 09:46
指的是光的频率，检波出来时，直流值，切换过程中的平均值变化。我都不知你要检测什么信息，或、许不需要 ...

现在还没考虑到检波那，可以请教一下，一般在什么需求下会用到检波吗

作者: jyq007 时间: 2016-3-4 12:51
如果要求不高，直接加RC 然后放大。至于比较器，建议你用339 做分级比较，一级太不稳定了。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 13:15

jyq007 发表于 2016-3-4 12:51
如果要求不高，直接加RC 然后放大。至于比较器，建议你用339 做分级比较，一级太不稳定了。 ...

RC之后不太理想，勉强有几个能用的波形，分级比较是什么意思啊

作者: jyq007 时间: 2016-3-4 13:24

逗比猴发表于 2016-3-4 13:15
RC之后不太理想，勉强有几个能用的波形，分级比较是什么意思啊

我做的用三极管放大波形非常稳定漂亮。2mv放大到5V。多级比较是为了规避临界状态导致比较器输出震荡。

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 13:41

jyq007 发表于 2016-3-4 13:24
我做的用三极管放大波形非常稳定漂亮。2mv放大到5V。多级比较是为了规避临界状态导致比较器输出震荡。 ...

大神:funk:

我的波纹就好大了

多级比较能举个例子吗，我刚百度了一下没查到。
是设置多个比较值吗，那怎么确定用哪个呢

作者: 逗比猴 时间: 2016-3-4 17:30

jyq007 发表于 2016-3-4 12:51
如果要求不高，直接加RC 然后放大。至于比较器，建议你用339 做分级比较，一级太不稳定了。 ...

ｌｍ３３９　　　速度好像不够。。。

作者: cjseng 时间: 2016-3-4 18:38
电容隔直，限幅放大即可啊

作者: jyq007 时间: 2016-3-4 21:47

逗比猴发表于 2016-3-4 17:30
ｌｍ３３９　　　速度好像不够。。。

那就用好点的

作者: zyj9490 时间: 2016-3-4 22:07
用高Q值的带通滤波器完全可以滤低频交流成分，关键是电路成本，有效信号是253KHZ，低频交流是12KHZ，需要高阶带通，10阶带通滤得纯净，还有另一种方案，PLL电路，在给定的频率范围能锁定，VCO输出的频率就是信号频率。成本有点高。

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