Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV

Костян1979> Сижу читаю тему. Хорошо когда разбираешься в электронике. Но меня она всегда пугала хоть я как и многие мальчишки заставшие союз ходил на радио кружок и с паяльником справлюсь. А что то сделать хочется. Вот к примеру фото датчик апогея, какой выбрать для начала? Самый дорогой получается у Сергея порядка 10-15 грн у Брата2 порядка 5-7 грн. Какой надежнее (без тех. объяснений я не пойму все равно). Вот еще, включение датчика происходит уже на направляющей как быть при случайном закрытии свето диода смотрящего в верх не предусмотрена ли какая нибудь чека которую выдергивают после когда отходят от ракеты или при старте.

Мой совет - отдай предпочтение тому варианту, который тебе проще собрать своими руками. Ничего не делай до тех пор, пока не появится четкое представление - как работают схемы и куда тыкать тестером при проверке работоспособности.
Схемотехнически они равноценны. У Брата-2 (на микросхеме) объемный монтаж, в схеме есть буферный каскад - поэтому светодиоды "не чувствуют" усилителя. В схеме Serge77 светодиоды сразу нагружены усилителем, зато меньше паяных соединений. В схеме Брата-2 имеется светодиодный индикатор состояния схемы.
Как работают эти схемы ?
Освещенные светодиоды "соревнуются" - у кого бОльший фототок(или фото-ЭДС, неважно).
РАЗНОСТНЫЙ сигнал надо усилить, отличить ПЛЮС от МИНУСА и превратить в большой ток для подогрева накальной проволочки. На каких деталях, по какой схеме ? - на первых порах не имеет значения.
В обеих схемах РАЗНОСТНЫЙ сигнал получается в результате встречно-параллельного включения светодиодов, а различение ПЛЮСа от МИНУСа выполняется в силовом ключе (тиристор или транзистор).

Что касается "чеки". Затемнение верхнего светодиода может произойти при пуске под деревом или от тени запускающего. Оба эти случая можно исключить. Чтобы не происходило случайного срабатывания, нужно разорвать цепь, по которой протекает ток накала проволочки - тумблером (это надежно), контактами от реле со вставкой, инерционным прерывателем.

Вот здесь начинающий молодой человек постепенно добился работоспособности в схеме Serge77. У него была ошибка в печатной плате, которую никто не заметил (и я в том числе). Почитай его "разборки" - там подробно, шаг за шагом, проверялась работоспособность схемы.

Костян1979> ... можно ли устанавливать ракету таким образом чтобы датчик был в её тени?
Можно. Датчик реагирует на ультрафиолетовое излучение НЕБА, не только Солнца.

Небольшая фотосессия - разминка перед роликом "антипоследовательное vs антипараллельное включение светодиодов".

"vibrometer" - схема виброметра, после #бли с которой я окончательно и бесповоротно, ПЛОТНО забил на отечественную микроэлектронику. Привожу эти картинки, чтобы не складывалось впечатление, что рассказ мой высосан откуда не надо. Это - выстраданное, а не высосанное. R5C1 по схеме - ФНЧ, формирующий "линейность плюс-минус два пальца", чтобы прибор влазил в класс по шкале индикатора (АЧХ датчика СВ-4 растет с повышением частоты). В остальном по схеме все достаточно тупо, но система работала - заменяла собой вышедший из строя ламповый детектор-усилитель (трансформатор сгорел). Вычерчено в Holophase CirCad - была такая чума досовская одно время...

"wow" - no comment.

Wow...

Non-conformist> Wow...
Чисто ракетная компоновка. Я подобное видел только в препарированном "Стингере".

"vibrometer_3" - печатка на мое виброметрическое чудо. Два канала - один на регистратор, другой на показывающий прибор. С возможностью ручного переключения последнего на любую из двенадцати точек контроля - когда потребуется оперативно посмотреть какую-либо точку. О как...

Non-conformist> тебе будет нужен носимый в кармане источник на 50+ В

Есть пальчиковые батарейки 12 вольт для брелков автосигнализации. Диаметром около 9 мм и длиной 25...30 мм.
Четыре батарейки — 50 вольт.

Посмотрел цены на комплектующие. Операционник AD8541 стоит чуть меньше доллара, светодиоды около 25 центов, тиристоры 15 центов. Итого 10 гривен, $1.2.

Итого, самый дорогой - операционник. Его ещё и не везде можно найти, как тут писали.

Посмотрел, какие есть на фирмах самые дешёвые и распространённые операционники и компараторы. В пределах цены 10-15 центов нашёл:
LM358
NE3352
LF353
TL061

LM211
LM239
LM2903

Однако практически все из них имеют Input Bias Current в пределах 20-200 нА, т.е. 20 - это среднее значение для конкретной модели, а 200 - максимальное. Получается, что средняя модель ещё наверно может работать, но всегда можно нарваться на несреднюю, которая будет работать на ярком солнце, а в пасмурную погоду подведёт.

Отсюда возникло желание получить такую схему, в которой смогли бы работать практически любые дешёвые операционники или компараторы, чтобы не специалист в электронике мог с первого раза получить работающее устройство.

Я так понимаю, что по моей схеме этого получить нельзя. Но зато, как мне кажется, схема 2 из этого сообщения
Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV [Брат-2#29.09.09 13:40]
должна работать.

Какие мнения?

Xan> Четыре батарейки — 50 вольт.
Дорого, наверное.

***
По антипараллельному / антипоследовательному включениям - ЧАСТИЧНО признаю свою ошибку. Действительно, разница есть - когда давеча измерял, не обратил внимания, что при перевороте антипараллельных светодиодов на индикаторе тестера появляется знак минуса (т.е. показания меняют знак) - и полный размах составляет ~ 25 мВ. При антипоследовательном знак не меняется, и полный размах получается ~ 9 мВ. Т.е. разница есть, но никак не в десять раз. Другое дело, что антипоследовательное включение, похоже, не имеет практической ценности.

***
Дарлингтон из двух "мусорных" npn BC846 на ненагруженном выходе при солнечном перевороте выдает почти полтора вольта размаха, а при пасмурном перевороте - пятьсот милливольт. Включение светодиодов - антипараллельное. Если нагрузить на 75К, то размах падает процентов на тридцать.

Serge77> Какие мнения?
Я бы проверил теоретические соображения макетированием. Мне кажется, что ЛЮБОЙ исправный ОУ будет нормально работать со светодиодами и в ясную, и в пасмурную погоду. Если не требовать от него безотказной работы в слишком широком диапазоне температур. Без наладки имхо никак. Если ОУ дешевый, то вполне возможно, что он потребует подстройки входов внешним смещением.

Non-conformist> Мне кажется, что ЛЮБОЙ исправный ОУ будет нормально работать со светодиодами и в ясную, и в пасмурную погоду.

Давай поставим вопрос по-другому: В каком варианте схемы работа будет надёжнее - в моём или в той схеме2 по ссылке? В каком варианте меньше требования к ОУ по входному сопротивлению?

Serge77> Получается, что средняя модель ещё наверно может работать, но всегда можно нарваться на несреднюю, которая будет работать на ярком солнце, а в пасмурную погоду подведёт.

Вышел сегодня на балкон, солнце светит, светодиоды сразу показали 1.5 вольта.
Ну и напругу около нуля ловить стало трудно, шибко быстро переключается.
Пасмурная погода, когда ещё не дождь, это примерно на порядок темнее, чем в ясную.
Монитор темнее ещё на 2...3 порядка. Так что запас, думаю, есть.

Serge77> Но зато, как мне кажется, схема 2 из этого сообщения

В этой схеме, если питание вольт 5, вместо операционника можно поставить просто полевик с пороговым напряжением 2...3 вольта.
И всё!
Напруга на фотодиодах будет переключаться скачком, только не надо пытаться её мерить тестером, лучше мерить результат после полевика.

Ну, ещё надо не превысить обратное напряжение диодов, особенно учитывая, что к напряжению питания прибавится напряжение фотоЭДС, которое у УФ светодиодов достигает трёх вольт.
Вполне возможно, если использовать УФ диоды и полевик с порогом 1...2 вольта, схема будет совсем простая (левый рисунок), а если транзистор с порогом 3...4 вольта, то можно вольтодобавку сделать из одного непарного диода.
Стрелками обозначено, вверх или вниз смотрит диод.

Кстати, конденсатор тоже можно заряжать кучей последовательно включенных диодов!


ЗЫ:
Пожалуй, на правом рисунке надо два смотрящих вверх диода включить последовательно, и им антипараллельно смотрящий вниз.
Блин, запутался!
На правом рисунке дополнительный диод смотрит вверх.

Блин-2
Запутался совсем.
Всё неправильно.
Ща буду распутываться.

Xan> Так что запас, думаю, есть.

Т.е. ток входа в 200-300нА вполне годится?

Xan> В этой схеме, если питание вольт 5, вместо операционника можно поставить просто полевик

Питание хочу 9В от Кроны. И не хочу полевик, лучше и надёжнее тиристор, потому что он не отключается, когда ракета кувыркается.

Xan> Ну, ещё надо не превысить обратное напряжение диодов, особенно учитывая, что к напряжению питания прибавится напряжение фотоЭДС, которое у УФ светодиодов достигает трёх вольт.

Вот это меня тоже волнует. Какое предельное напряжение? У меня синие светодиоды.

Serge77> Т.е. ток входа в 200-300нА вполне годится?

Если от монитора получается 1000 нА, то от улицы наверняка больше.

Xan>> Ну, ещё надо не превысить обратное напряжение диодов
Serge77> Вот это меня тоже волнует. Какое предельное напряжение? У меня синие светодиоды.

Конечно, надо в фирменные доки смотреть для надёжности.
Но то, что попадалось, это обычно "не более 5 вольт".
Ну и не видел, чтобы допустимое обратное напряжение было ниже прямого.
Так что 5 вольт - ориентир.

Получается, что включать к питанию нельзя.
Остаются только схемы с антипараллельным включением.

На левом рисунке схема для полевика с пороговым 3 вольта.
На правой вариант с биполярным, который раскачивает другой мощный транзистор или тиристор.

Xan> Так что 5 вольт - ориентир.

Это на один светодиод или на два последовательных?
Если на один, то два последовательных можно на 9В ?

Serge77> Это на один светодиод или на два последовательных?

На один.

Serge77> Если на один, то два последовательных можно на 9В ?

Так как нет ничего для разравнивания напряжения между диодами, то лучше не превышать 5 вольт.

Возможно, я не понял вопроса.

Xan> Так как нет ничего для разравнивания напряжения между диодами, то лучше не превышать 5 вольт.

Перевожу для себя: на схеме2 по ссылке
Электронное оборудование ракет - БРЭО,часть XIV [Брат-2#29.09.09 13:40]

при сильно разном освещении светодиодов на одном из них может получиться напряжение, почти равное питанию. Так?
А можно ли например поставить два резистора, по одному выше и ниже пары светодиодов, чтобы ограничить максимально возможное напряжение на диодах? Или это сильно загрубит измерения?

Ckona> Мой совет - отдай предпочтение тому варианту, который тебе проще собрать своими руками.
Последние сутки из-за своей работы спал два часа, было время подумать, да с Э.Д.С. фотодиода действительно наплел, признаю свою ошибку, просто запутался со своими повторителями. Думаю, что действительно здесь нужны нетрадиционные знания, вернее всего суть во входных токах смещения ОУ, и рассматривать работу фотодиода со свободным входом ОУ необходимо через токовый режим фотодиода.
Ну, вот, Вы все ближе подходите к моей схеме на транзисторах. На самом деле схема действительно получилась уникальная, сам не ожидал. Из всего проверенного мной, она имеет наибольшую чувствительность, не критична к деталям, надежна, без тока потребления в стартовом режиме, на любое питающее напряжение. У КП303 предельное с-и 25В, но предельное для схемы будет в 2-3 раза выше, то есть предельное равно напряжению лавинного пробоя. Кроме того если в цепь стока поставить вычитающий стабилитрон(ы), то можно данный параметр еще повысить.
То есть схема на все случаи жизни, но лучше ее смонтировать как у меня, в виде модуля. Для себя оптимизировал резисторы для Uпит +2..10В, в ближайшее время изготовлю и проверю.

Serge77> при сильно разном освещении светодиодов на одном из них может получиться напряжение, почти равное питанию. Так?

Даже больше, к питанию будет прибавиться фотоЭДС.
Для синих получится 9 + 3 = 12 вольт.
Они, конечно, терпеливые, но мало ли чего.

Serge77> А можно ли например поставить два резистора, по одному выше и ниже пары светодиодов, чтобы ограничить максимально возможное напряжение на диодах? Или это сильно загрубит измерения?

Ток определяется диодом, который освещён меньше. Если день солнечный, ток может быть таким большим, что у резисторов "не хватит сил" и схема окажется в насыщении - на средней точке будет просто половина питания и схема работать не будет.

Если ставить достаточно маленькие резисторы, чтоб никогда не получалось насыщение, напряжение всё равно будет превышаться при небольшой освещённости.

Xan> Вышел сегодня на балкон, солнце светит, светодиоды сразу показали 1.5 вольта.

Это наверно прямо на солнце? Или не синий светодиод?
Синий светодиод на улице в солнечный день даёт 100-200мВ на небе (не прямо на солнце).

Xan> Для синих получится 9 + 3 = 12 вольт.

Опять не получается каменный цветок ;^))

А можно ли в этой схеме:

убрать стабилизатор, питать от 9.5В и заменить ОУ на простой с током на входе 20-200нА ?

Serge77> Синий светодиод на улице в солнечный день даёт 100-200мВ на небе (не прямо на солнце).
Это пятимиллиметровый? Синие трехмиллиметровые в антипараллельном включении, нагруженные на мультиметр, у меня выдают до 30 мВ. Четвертый этаж, полдень, ясное небо, теневая сторона здания, угол между светодиодами 180 градусов, сборка расположена вертикально, рука со светодиодами высунута из форточки.

Serge77> Это наверно прямо на солнце? Или не синий светодиод?

Жёлтые. В сторону от солнца.
У синих должно быть около 2.5, у УФ 3.


Serge77> Синий светодиод на улице в солнечный день даёт 100-200мВ на небе (не прямо на солнце).

Может, опять тестер всё портит?

Serge77> А можно ли в этой схеме:
Serge77> убрать стабилизатор, питать от 9.5В и заменить ОУ на простой с током на входе 20-200нА ?

Если синий или УФ сможет выдать большой ток, то - ага.
Теоретически, если диод хороший, должно получиться.
Надо в магазин сходить и попробовать.

Xan> Жёлтые. В сторону от солнца.
Xan> У синих должно быть около 2.5, у УФ 3.

Может это от тестера, но у меня от красных к синим напряжение сильно падало:


Синие давали меньше 100мВ, я неверно написал.
Если ОУ будет пропускать 200нА, может на синем будет даже не 50-70, как с тестером, а всего 2-3 мВ, чего не хватит для переключения?

Попробовать не проблема, я так и сделаю, но абсолютно все условия не перепробуешь. Если схема изначально под вопросом "хватит-не хватит", то это уже не выглядит надёжным решением. Кто-то купит другой ОУ и получит проблему.
Хочется, чтобы железно, с запасом работало со всеми распространёнными ОУ. Что же делать?