Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV

-VMK->> Може би както са свързани светодиодите на моята схема
Xan> Такое включение фотодиодов категорически неправильное.

О? Схемата е неработоспособна???

Non-conformist> -VMK-, а как обстоят дела с JFET'ами в солнечной Болгарии?

Нямам точна информация :(, може би metero има по-точна информация, доколкото той познава търговците на електронни компоненти по професионални причини.

Non-conformist> Только все они аж в ТО-92, заразы...
Зато у них Udss = 50 V. Нашел на Имраде и BF245 (аналог КП303) - но у этого Udss только 30 В. Да, таки есть в продаже современные JFET'ы - виноват, признаю ошибку.

Serge77> А в этой схеме разве влияет напряжение питания?
Serge77> Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV [-VMK-#29.09.09 12:09]
Сегодня был очередной полет водяной ракеты с блоком управления на синих светодиодах (последняя схема на ОУ), питание 3В. Схема отработала на пять, обтекатель поднялся, а парашют, увы, не раскрылся, материал слипся, буду думать.
А твой вариант включения светодиодов оказался отличным. Кстати и из всех схем на ОУ самым чувствительным, при очевидной простоте. Причина хорошей чувствительности заключается в том, что фототок сравнивается не с половиной напряжения питания, а непосредственно со значением фототока другого диода. Напряжение питания схемы может быть любым в пределах допустимого, естественно стабилизатор не нужен. Из особенностей можно отнести не очень крутые фронты импульса от компаратора, несколько большую (со стандартным включением) инерционность, что связано с внутренними емкостями фотодиодов и отсутствием встречного напряжения. Пока не знаю, как организовать защелку с транзисторным выходом, но если установить тиристор, то, как бы все хорошо. Схема заслуживает внимания! Конечно, у светодиодов необходимо сменить полярность.
Надо отметить, что во всех подобных схемах очень большое входное сопротивление, поэтому хорошая изоляция входа и короткие выводы от диодов обязательны.

Non-conformist> ...Да, таки есть в продаже современные JFET'ы - виноват, признаю ошибку.
Не бичуйся, древние они, щас уже ни кто новых рассыпных не придумывает... Да и эти того гляди с производства снимут.

Xan> Такое включение фотодиодов категорически неправильное.
Xan> Напряжение на диоде слабо (логарифмически) зависит от фототока.
Xan> При изменении тока в два раза а напряжение изменится всего на 8 милливольт.
Xan> Из-за разброса параметров между экземплярами одинаковое напряжение на диодах будет получаться при токах, отличающихся в разы.
Xan> Так же нехорошо на напряжение будет действовать температура.
Xan> Правильное включение, это или антипараллельно, или антипоследовательно (со смещением). Тогда будут сравниваться именно фототоки диодов.

Дорогой, во всех схемах, за исключением апофигея сравнивается не ток, а напряжение, которое, в связи с большим сопротивление изолированного входа компаратора приближается к Э.Д.С. фотодиода, амплитуда напряжения достигает до 10В и более. Именно поэтому моя транзисторная схема с полевиком на входе обладает самой большой чувствительностью, так как у схемы и самое большое входное сопротивление.

Брат-2> А твой вариант включения светодиодов оказался отличным. ... Схема заслуживает внимания! Конечно, у светодиодов необходимо сменить полярность.

Схемата тук в България има добра щатна полетна наработка (над 20-30 запуска). Фотодатчиците са конструирани от двама конструктори (има и трети постигнал успех, но в Канада), като metero проведе изследвания на схемата в различни условия - облачно, дъжд, при положение на слънцето в близост до хоризонта и др. До момента датчика има щатни полети на ракети конструирани от 4-ма конструктори - работи стабилно и надеждно. Има случаи, когато фотодатчика (по-точно изхода/out на ОУ) преминава в осцилации точно при прехода на сработване (когато е на границата на стработване), но това не пречи на цялостната работа на датчика.

Нещатно сработване на фотодатчика се случи с безсопловик зареден с гориво АНСИАЛ, поради яркия огнен факел в още началния етап, на направляващата. Проведените тестве (от Vega) с протехнически средства (звезди от фоерверки) за неправилно сработване на фотодатчика, не даде резултат - фотодатчика (с UV_LEDs) е устойчив (в известна степен) на смущаващо излъчване от горенето на алуминий в ракетните горива, които исползваме за полети. С горивата които дават само димен факел няма никакви проблеми.

На последната среща имаше инцидент с фотодатчик по тази схема - датчика беше включен, в последствие изключен за кратко време и отново включен... при повторното включване сработи пиропатрона (видео от инцидента в някоя от следващите публикации - няма щети или пострадали) Предполагам това е недостатък на конкретната схема с конкретния ОУ, поради наличието на стабилизатор "7805" (който преминава в неустановен режим, при пад на входното напрежение) или друг проблем, който предстои да бъде изследван...

-VMK-> О? Схемата е неработоспособна???

Работоспособна.
Но ненадёжна.


Брат-2> сравнивается не ток, а напряжение, которое, в связи с большим сопротивление изолированного входа компаратора приближается к Э.Д.С. фотодиода, амплитуда напряжения достигает до 10В и более

Это ты здорово ляпнул. И не один раз.
Желания спорить у тебя много, знаний - мало.
Дорогой.

Брат-2> А твой вариант включения светодиодов оказался отличным.

Это VMK так включает, у меня такой вариант почему-то не работал. Может я что-то не так делал, это было в самом начале отработки схемы.

Xan> Работоспособна.
Xan> Но ненадёжна.

А в каких случаях возможны проблемы?

Xan>> Но ненадёжна.
Serge77> А в каких случаях возможны проблемы?

При настройке будет влиять разброс параметров по экземплярам. В некоторых случаях, возможно, придется подбирать в пару.
Может подгадить разница температур диодов, если смотрящий вверх пальцем погреть, напруга на нём понизится и схема может сработать.

Для антипараллельного включения этих проблем нет совершенно.

Xan> Для антипараллельного включения этих проблем нет совершенно.

А почему здесь не имеет значения разброс параметров светодиодов и нагрев пальцем?

Брат-2>> А твой вариант включения светодиодов оказался отличным.
Serge77> Это VMK так включает, у меня такой вариант почему-то не работал. Может я что-то не так делал, это было в самом начале отработки схемы.
Сергей схему я проверял на LM-358, не исключаю, что с другими ОУ могут быть проблемы. Для начала необходимо знать какой потенциал на изолированном входе твоего ОУ, для чего выход закоротить на инверсный вход, то есть создать повторитель, при этом прямой вход естественно на изоляции, провести измерение выходного напряжения. Конкретно у LM-358 (да и у других должно тоже) на выходе, а, следовательно, и на прямом входе он положительный и равен предельному выходному напряжению ОУ. В этом случае диоды необходимо подключить как у меня. Не исключаю, что другом случае, диоды необходимо подключить как у автора. Но данная схема работает очень хорошо, какие проблемы!

Xan>> Для антипараллельного включения этих проблем нет совершенно.
Serge77> А почему здесь не имеет значения разброс параметров светодиодов и нагрев пальцем?

При антипараллельном включении фототоки диодов вычитаются, остаётся чистая разница. И уже эта разница создаёт падение на переходе одного из диодов.
Причём знак напряжения зависит только от того, чей фототок больше.
А напряжение от величины разницы зависит очень слабо - зависимость логарифмическая.
Получается, что как только ток одного диода чуть превысил ток другого, напряжение скачком меняет знак, и размах изменения напряжения 0.2 ...0.3 вольта.

Ещё есть разброс прямого падения напряжения на диоде при заданном токе от температуры, но поскольку нам интересен только знак напряжения, а не его величина, зависимости работы схемы от температуры нет.

Разброс фоточувствительности, конечно, никуда деться не может ни в какой схеме.

Xan> Получается, что как только ток одного диода чуть превысил ток другого, напряжение скачком меняет знак, и размах изменения напряжения 0.2 ...0.3 вольта.

Три года назад, когда эта тема только начиналась, мы обнаружили интересный эффект.
ФОТОдиоды ведут себя именно так, как ты пишешь - напряжение меняется скачком.
А СВЕТОдиоды совсем не так - напряжение изменяется плавно.

Serge77> А СВЕТОдиоды совсем не так - напряжение изменяется плавно.

Две причины может быть:
Низкое сопротивление измерительного прибора (желательно 10 мегаом или выше);
Наводка переменки 50 Гц или от близкой радиостанции (кстати, надо в боевой схеме параллельно диодам кондюр ставить!).

У меня при правильном измерении получаются правильные кривульки!

Только у меня ультрафиолетовых под рукой нет.

Xan> У меня при правильном измерении получаются правильные кривульки!

Расскажи, что и как ты измерял.
Ультрафиолетовые не обязательны (у меня их и нет), этот эффект на любых светодиодах.

Я измерял цифровым мультиметром (разными моделями, результат одинаковый). Результат не только у меня.

Serge77> Расскажи, что и как ты измерял.

Мерял цифровиком 4.5 разряда. Его сопротивление 10 Мом.
Он очень хорошо давит помеху 50 Гц.
Везде мерил сразу два антипараллельных диода и кондюр 100 нан.

Три точки вольтамперной (на предыдущей странице я на порядок в токе опечатался):
наноамперы милливольты
1000 175.5
100 151
10 129
В общем, типичная диодная кривулька.

Мерял напряжение при освещении экраном монитора на расстоянии 5 см. Диоды под углом 90 градусов друг к другу, под 45 к монитору.
При отклонении от положения, когда напруга равна нулю, на (примерно) 20 градусов напряжение становится 60 или минус 60 мВ, при отклонении на 45 градусов (один диод смотрит параллельно монитору) 105 и минус 120 мВ. Разброс диодов вполне заметен.

Да, медленно крутя эту конструкцию вполне можно получить любые показания с шагом 1 мВ.
Десять мегаом прибора тут уже начинают сильно влиять: 100 мВ — 10 нА, а у диода 100 мВ — 1 нА.

Так что вот, надо прибор с бОльшим сопротивлением.

Serge77> Я измерял цифровым мультиметром (разными моделями, результат одинаковый). Результат не только у меня.

Ну вот и у меня получился тот же неправильный результат!

В связи с этим вопрос - какие нужны характеристики операционника? Не везде указывается входное сопротивление. Наверно можно ориентироваться на Input Bias Current ? Сколько должно быть? 30 nА - это много? 4 pА - нормально?

Может лучше использовать компаратор? У них входное сопротивление какое?
Или что ещё использовать?

Serge77> В связи с этим вопрос - какие нужны характеристики операционника? Не везде указывается входное сопротивление.

Нигде (почти) не указывается, не имеет смысла.
Входной ток имеет смысл.

Serge77> Наверно можно ориентироваться на Input Bias Current ? Сколько должно быть? 30 nА - это много? 4 pА - нормально?

Если светить монитором на жёлтый светодиод, то 30 нА - явно много. Но монитор светит слабо.
Как там с солнцем, погодой и ультрафиолетом - не знаю, пробовать надо. Вполне возможно, что будет нормально работать.
Ну а 4 пА - это явно с большим запасом.

Serge77> Может лучше использовать компаратор?

Да они от операционников для этой задачи ничем не отличаются.
И те и другие всякие бывают, даташиты надо читать.

Костян1979> Какой надежнее ...
Ну, если ты читал тему, то имхо из чтения вывод следует один: делай, что тебе больше нравится, и испытывай. У Брата на трех транзисторах вполне нормальная схема, судя по авторским впечатлениям - тебе в самый раз с нее начать пробовать имхо.

По предотвращению несчастных случаев на старте. Радикальное решение - конденсаторное питание. Братская схема подходит под этот вариант, но тебе будет нужен носимый в кармане источник на 50+ В. Фотомыльница со вспышкой, описана у Serge77. Можно, конечно, и чеку дергать, но для этого направляющая должна иметь адекватную жесткость - чтобы ракету не повалить. Слишком тупо в лоб имхо... Выбирай сам...