Dziwne zachowanie diody schottkego

Piotr \PitLab\ Laskowski - 22-09-2006 23:45
Dziwne zachowanie diody schottkego
Witajcie
Mam taką zagwozdkę, której nie potrafię wyjaśnić, związaną z ogranicznikiem
napięcia wykonanym na diodzie schottkego. Ogranicznik (jedna, lub dwie
przeciwsobnie połączone diody) jest włączony w klasyczny układ różniczkujacy
wykonany na wzmacniaczu operacyjnym (AD8609 jeżeli to ma jakieś znaczenie).
Schemat układu: http://www.pitlab.com.pl/wario/dioda/schemat.gif
Ogranicznik ma za zadanie przyspieszyć ustabilizowanie się wskazań po
włączeniu zasilania (na wejście kondensatora C4 wchodzi ok. 4V i zanim 3,3uF
rozładuje się przez 16,2M mija trochę czasu). Bez ogranicznika układ
stabilizuje się po ok. 200s, z ogranicznikiem czas redukuje się do ok. 10s.

Jednak taki układ dziwnie reaguje za zakłócenia w.cz. (wprowadzane przez
zbliżanie anteny radyjka walkie-talkie) zmieniajac wartość sygnału na
wyjściu. Doszedłem do tego że przyczyna leży w diodzie schottkego. Jeżeli
zamiast niej wstawię diodę krzemową układ zachowuje się tak jak powinien. Na
zdjęciu http://www.pitlab.com.pl/wario/dioda...S_i_LL4148.jpg
jest pokazany sygnał na wyjściu wzmacniacza. Na kanale 1 siedzi układ z
diodą schottkego, na kanale 4 z diodą krzemową. Układ z krzemową jest tak
jak powinien członem różniczkującym. Gdzieś w obwodzie indukuje się napiecie
i na wyjściu członu pojawia się zanikający sygnał. Natomiast układ z
schottky przestaje być różniczkujący. Sprawdzałem z kilkoma typami diód
schottky - zawsze to samo. Dlaczego???

Drugie pytanie: Jak w takim układzie zwiększyć odporność na zakłócenia
w.cz.? Chodzi o to aby jak najbardziej zminimalizować wpływ pola EM na
odpowiedź układu. W docelowej aplikacji człon pracuje kilka cm od nadajnika
433MHz@10mW. Zakłócenia od zasilania mam wytłumione cewkami, natomiast układ
reaguje (słabo, ale zauważalnie) na zakłócenia "z powietrza" wnoszone przez
pracujący obok drugi nadajnik. Oczywiście ekranowanie, ale może coś poza
tym?

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

PAndy - 23-09-2006 00:45

"Piotr "PitLab" Laskowski" <pitlab@pulapka.wp.pl> wrote in message
news:ef1jln$b0b$1@node4.news.atman.pl...
ciach
a prad wsteczny szczotki nie jest za duzy w Twoim ukladzie?

Greg$G.Kasprowicz$ - 23-09-2006 00:45

moze shottky wyrabia czasowo z detekcja tych zaklocen, a krzemowka nie?

Ukaniu - 23-09-2006 01:45

Użytkownik "Greg(G.Kasprowicz)" <gkasprow@gmail.com> napisał w wiadomości
news:ef1o56$n7n$1@inews.gazeta.pl...
> moze shottky wyrabia czasowo z detekcja tych zaklocen, a krzemowka nie?

Tak najprawdopodobniej się dzieje, można by zablokować szczotkę jakimś
kondziołem albo lepiej dławiczek i kondzioł.

Pozdrawiam Łukasz

Piotr \PitLab\ Laskowski - 23-09-2006 08:46

> > moze shottky wyrabia czasowo z detekcja tych zaklocen, a krzemowka nie?
> Tak najprawdopodobniej się dzieje, można by zablokować szczotkę jakimś
> kondziołem albo lepiej dławiczek i kondzioł.

Probowałem blokować kondensatorem 100pF, ale bez zauważalnych rezultatów.
Zrobiłem eksperyment na3 egzemparzach:
kanał 1: układ referencyjny taki jak na schemacie
kanał 2: dioda zbocznikowna 100pF
kanał 4: zamiast R10 wstawiona cewka 120nH
http://www.pitlab.com.pl/wario/dioda..._i_10 0nH.jpg

W pierwszej połowie iscylogramu podawałem dwa zakłócenia włączjąc nadajnik
na 5s. Widać że R10 znacząco ogranicza prąd detekcji diody, bo bez niego na
4 kanale jest duże zakłócenie kanał z kondensatorem jest czystszy niż bez.
W drugiej części przejeżdzalem nadajnikiem w mniejszej odlegości równolegle
nad wszystkimi nadjanikami żeby zminimalizować efekt te oże nadajnik jest
blizej jednego z ukłądów. Układ z kondensatorem jest chyba odrobinę lepszy.
Jednak żadne z rozwiązań nie jest skuteczne.
Wcześniej robiłem test z jedną diodą, lub dwiema tak jak na schemacie.
Mniejsze zakłócenia są z jedną diodą.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

Piotr \PitLab\ Laskowski - 23-09-2006 09:45

> a prad wsteczny szczotki nie jest za duzy w Twoim ukladzie?
Zastanawiam się o co chodzi z tym prądem wstecznym.
Wydaje mi się że przy dwóch diodach połączonych antyrównolegle nie powinno
to mieć żadnego znaczenia. Dodatkowo jest włączony w szereg rezystor 100k
aby zmnieszyć prąd działania ogranicznika, zwłaszcza przy niewielkich
pamięciach (<0,2V).
Dobierałem to na podstawie symulacji w LTSpice.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

J.F. - 23-09-2006 12:46

On Fri, 22 Sep 2006 23:13:36 +0200, Piotr "PitLab" Laskowski wrote:
>Doszedłem do tego że przyczyna leży w diodzie schottkego. Jeżeli
>zamiast niej wstawię diodę krzemową układ zachowuje się tak jak powinien. Na
>zdjęciu http://www.pitlab.com.pl/wario/dioda...S_i_LL4148.jpg
>jest pokazany sygnał na wyjściu wzmacniacza. Na kanale 1 siedzi układ z
>diodą schottkego, na kanale 4 z diodą krzemową. Układ z krzemową jest tak
>jak powinien członem różniczkującym. Gdzieś w obwodzie indukuje się napiecie
>i na wyjściu członu pojawia się zanikający sygnał. Natomiast układ z
>schottky przestaje być różniczkujący.

Nie bardzo rozumiem co jest na tym wykresie - mamy "stale" napiecie z
reszty ukladu na wejsciu, a widac reakcje na wlaczenie nadajnika ?

Rozumiem ze te drobne piki na dolnym kanale to jest reakcja na to co
nadajnik indukuje we wczesniejszych stopniach ?

Na moj gust - jedyne wytlumaczenie to takie ze widzisz to co
sie w diodach indukuje - wzmocnione przez opampa. Albo nawet w samym
opampie. Sygnal jest znacznie silniejszy niz to z wczesniejszych
stopni. No coz - szczotki szybkie sa, to widac detekcja idzie im
dobrze. A moze to o napiecie progowe chodzi.

Przestaw nadajnik na inna strone - jesli sie nie myle to jest to
kwestia niesymetrii wyindukowanych napiec, powinien impuls zmienic
kierunek. No chyba ze to niesymetria diod .. wlutowac odwrotnie ?
A jak wyglada przebieg w ogole bez diod ?

Gdyby to bylo to - zwalczyc moze byc trudno, moze jakims malym
kondensatorkiem, ale takim na w.cz. zalutowanym na samej diodzie.

No coz - zamiast diodek mosfecik maly zwierajacy uklad przez chwile po
wlaczeniu zasilania ..

J.

Piotr \PitLab\ Laskowski - 23-09-2006 12:46

> > http://www.pitlab.com.pl/wario/dioda...S_i_LL4148.jpg
> Nie bardzo rozumiem co jest na tym wykresie - mamy "stale" napiecie z
> reszty ukladu na wejsciu, a widac reakcje na wlaczenie nadajnika ?
Dokładnie. Na kondensator członu różniczkującego wchodzi napiecie stałe
(wolnozmienne) a na wyjściu widać reakcję na włączenie obcego nadajnika.

> Rozumiem ze te drobne piki na dolnym kanale to jest reakcja na to co
> nadajnik indukuje we wczesniejszych stopniach ?
To na ch4 jest reakcją nadajnika na układ z diodą krzemową (to jest OK) a to
wyżej (ch1) to reakcja bliźniaczego układu z diodą schottkego (to co na
schemacie). Dioda schottkego powoduje że układ przestaje być członem
różniczkującym i fatalnie fałszuje wskazania.

> Na moj gust - jedyne wytlumaczenie to takie ze widzisz to co
> sie w diodach indukuje - wzmocnione przez opampa. Albo nawet w samym
> opampie. Sygnal jest znacznie silniejszy niz to z wczesniejszych
> stopni. No coz - szczotki szybkie sa, to widac detekcja idzie im
> dobrze. A moze to o napiecie progowe chodzi.
Możesz rozwinąć to z napięciem progowym? Nie bardzo rozumiem.

> Przestaw nadajnik na inna strone - jesli sie nie myle to jest to
> kwestia niesymetrii wyindukowanych napiec, powinien impuls zmienic
> kierunek. No chyba ze to niesymetria diod .. wlutowac odwrotnie ?
> A jak wyglada przebieg w ogole bez diod ?
Bez diody z samym opampem też coś się indukuje ale jest ok. dwa rzędy
wielkości mniejsze.
Jeżeli chodzi o kierunek nadajnika to rzeczywiście widać dużą różnicę w
sposobie przykładania zakłócenia. Odwrócenie o 90 stopni anteny nadajnika
zakłócającego istotnie wpływa na poziom zakłóceń. Natomiast nadajnik na
płytce jest tak jak jest i nie będę już go ruszał, bo jego położenie pasuje
mi z innych względów. Zresztą nadajnik siedzi w metalowej puszce a na
zewnątrz wystaje tylko antena w postaci elastycznego przewodu.
Raczej chodzi mi o to czy jest możliwość zwiększenia odporności układu na
zewnętrzne pole.

> Gdyby to bylo to - zwalczyc moze byc trudno, moze jakims malym
> kondensatorkiem, ale takim na w.cz. zalutowanym na samej diodzie.
To próbowałem - efekt minimalny. Może źle dobrałem wartość. Te 100pF wzięte
było z sufitu. Nie mam pojęcia jak takie coś liczyć.

> No coz - zamiast diodek mosfecik maly zwierajacy uklad przez chwile po
> wlaczeniu zasilania ..
Też o tym myślałem, ale kontroler mam w 100% zajęty i nie mam czym sterować
tego mosfeta. Podłączenie do RESET może być zbyt krótkie.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

J.F. - 23-09-2006 13:45

On Sat, 23 Sep 2006 12:41:02 +0200, Piotr "PitLab" Laskowski wrote:
>> Na moj gust - jedyne wytlumaczenie to takie ze widzisz to co
>> sie w diodach indukuje - wzmocnione przez opampa. Albo nawet w samym
>> opampie. Sygnal jest znacznie silniejszy niz to z wczesniejszych
>> stopni. No coz - szczotki szybkie sa, to widac detekcja idzie im
>> dobrze. A moze to o napiecie progowe chodzi.
>Możesz rozwinąć to z napięciem progowym? Nie bardzo rozumiem.

Zalozmy ze w kablach indukuje sie 0.4V w szczycie. Zwykla dioda
krzemowa zachowuje sie jak kondensator, a Schotky juz przewodzi..

>Raczej chodzi mi o to czy jest możliwość zwiększenia odporności układu na
>zewnętrzne pole.

Ekranowanie ..

>> Gdyby to bylo to - zwalczyc moze byc trudno, moze jakims malym
>> kondensatorkiem, ale takim na w.cz. zalutowanym na samej diodzie.
>To próbowałem - efekt minimalny. Może źle dobrałem wartość. Te 100pF wzięte
>było z sufitu. Nie mam pojęcia jak takie coś liczyć.

Tez bym tyle uzyl, dwie sztuki, ale tu wazny montaz. Dioda z
kondensatorem i kablami to pradnica jest :-)
No - na 400MHz to moze i 5p wystarczy...

>> No coz - zamiast diodek mosfecik maly zwierajacy uklad przez chwile po
>> wlaczeniu zasilania ..
>Też o tym myślałem, ale kontroler mam w 100% zajęty i nie mam czym sterować
>tego mosfeta. Podłączenie do RESET może być zbyt krótkie.

Impuls to na 555 :-)

J.

Piotr \PitLab\ Laskowski - 23-09-2006 13:45

> >Możesz rozwinąć to z napięciem progowym? Nie bardzo rozumiem.
> Zalozmy ze w kablach indukuje sie 0.4V w szczycie. Zwykla dioda
> krzemowa zachowuje sie jak kondensator, a Schotky juz przewodzi..
Jasne. Wygląda na to że chodzi właśnie o ten efekt. Przy małych zakłóceniach
układ zachowuje się poprawnie dopiero przy pewnej mocy zaczyna głupieć.
Właśnie zauważyłem że układ z diodą krzemową też można ogłupić odpowiednio
większą mocą.

> >czy jest możliwość zwiększenia odporności układu na zewnętrzne pole.
> Ekranowanie ..
Ech, kolejna puszka ekranująca...
No cóż, technologię trawienia z blachy mam już opanowaną. Może w następnej
iteracji sprzętu zaekranuję całość :-)

> >To próbowałem - efekt minimalny. Te 100pF wzięte
> >było z sufitu. Nie mam pojęcia jak takie coś liczyć.
> Tez bym tyle uzyl, dwie sztuki, ale tu wazny montaz. Dioda z
> kondensatorem i kablami to pradnica jest :-)
Wszystko jest gęsto upakowane w SMD 0603. Długości ścieżek nie przekraczają
5mm..

> No - na 400MHz to moze i 5p wystarczy...
Zrobię jeszcze kilka prób z innymi wartościami. Przy okazji badań nad
nadajnikiem zaopatrzyłem siew prawie pełen typoszereg kondensatorów rzędu
pikofaradów.

> >> zamiast diodek mosfecik maly zwierajacy uklad po wlaczeniu zasilania ..
> >Też o tym myślałem, ale kontroler mam w 100% zajęty i nie mam czym
sterować
> >tego mosfeta. Podłączenie do RESET może być zbyt krótkie.
> Impuls to na 555 :-)
Jakby były w obudowie SOT23 to mógłbym rozważyć. Znasz projekt, tam nic
większego nie wejdzie. :-)

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl

J.F. - 23-09-2006 14:45

On Sat, 23 Sep 2006 13:15:41 +0200, Piotr "PitLab" Laskowski wrote:
>> >Możesz rozwinąć to z napięciem progowym? Nie bardzo rozumiem.
>> Zalozmy ze w kablach indukuje sie 0.4V w szczycie. Zwykla dioda
>> krzemowa zachowuje sie jak kondensator, a Schotky juz przewodzi..

>Jasne. Wygląda na to że chodzi właśnie o ten efekt. Przy małych zakłóceniach
>układ zachowuje się poprawnie dopiero przy pewnej mocy zaczyna głupieć.
>Właśnie zauważyłem że układ z diodą krzemową też można ogłupić odpowiednio
>większą mocą.

Przy "krzemowe" to bym sie obawial ze 430MHz to wiele chyba nie zdazy
wyprostowac :-)

>> >czy jest możliwość zwiększenia odporności układu na zewnętrzne pole.
>> Ekranowanie ..
>Ech, kolejna puszka ekranująca...
>No cóż, technologię trawienia z blachy mam już opanowaną. Może w następnej
>iteracji sprzętu zaekranuję całość :-)

Ze starych czasow - obudowe zlutowac z kawalkow laminatu :-)

>> Impuls to na 555 :-)
>Jakby były w obudowie SOT23 to mógłbym rozważyć. Znasz projekt, tam nic
>większego nie wejdzie. :-)

A kondensator i rezystor ? do jednego impusu wystarczy :-)

J.

Piotr \PitLab\ Laskowski - 23-09-2006 14:45

> zauważyłem że układ z diodą krzemową też można ogłupić większą mocą.
> Przy "krzemowe" to bym sie obawial ze 430MHz to wiele chyba nie zdazy
> wyprostowac :-)
Tak się zastanwaiam na jaki parametr katalogowy patrzeć aby wybrać dobrą
diodę
Widzę że podawane jest "reverse recovery time". Teraz siedzi tam LL4148 z
czasem 4ns. Czyli da radę przełączać 250MHz
Dioda Schottkego miała 5ns. Mam pod ręką diodę z czasem 50ns pewnie bedzie
lepsza.

> >> Ekranowanie ..
> >Ech, kolejna puszka ekranująca...
> Ze starych czasow - obudowe zlutowac z kawalkow laminatu :-)
Nie przejdzie ze wzgledu na estetykę. Co najwyżej do testów.

> >> Impuls to na 555 :-)
> >Znasz projekt, tam nic większego nie wejdzie. :-)
> A kondensator i rezystor ? do jednego impusu wystarczy :-)
To jest dobra myśl. Do rezystora równolegle diodę żeby szybko się naładowało
od wysokiego poziomu RESET a potem odpuszczało powoli przez kilka sekund.
Dziękuję.

--
Piotrek.
http://www.pitlab.pl