Gran deriva (la temperatura podría ser la culpable) en este circuito. ¿Alguien puede ayudar?

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Propósito: amplificar el voltaje diferencial en un fotodiodo bicelular. La amplificación debe tener una alta ganancia, ya que estamos estudiando los desplazamientos a nivel de nm del centroide del haz de infrarrojos que emiten la bicelda

Circuito: A continuación se muestra un esquema de mi circuito:

  • TA1 y TA2 son los amplificadores de transimpedancia (LTC6268)
  • Todos los OP (1-5) son LM324N
  • El circuito de anulación garantiza que (\ $ V_A-V_B \ $) sea cero en la inicialización del circuito.
  • \ $ V_ {OS} \ $ es el voltaje de compensación que se aplica durante la inicialización y será constante durante la operación de nuestro sistema.
  • Las resistencias de 100 k ohmios y el condensador de 3 nF deben filtrar por paso bajo la diferencia entre \ $ V_ {AN} \ $ y \ $ V_ {BN} \ $
  • El amplificador de instrumentación (INA217) con una resistencia variable tiene una ganancia de 1000
  • La salida del amplificador de instrumentación se filtra y se almacena en búfer para obtener sensOut

Necesito la alta ganancia en el circuito para poder captar sensOut con mi DAQ de 12 bits.

Problema: Veo grandes desviaciones en mi circuito, aunque no hay problemas de ruido

Agradezco cualquier consejo sobre cómo mejorar mi circuito. Soy un estudiante novato de mecatrónica y apreciamos mucho sus comentarios.

Acontinuaciónsemuestraunaimagendeladerivadelvoltajeenunregistrodedatosde24horas:

    
pregunta Amir

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Veo varios problemas relacionados con la deriva.

En primer lugar tienes un pot de ajuste de 10 K. Tienen una desviación de temperatura de 200 ppm C. Descubra la mejor configuración de la olla de ajuste y reemplace la mayor parte de su valor con resistencias fijas, 1% o .1%. Baje el potenciómetro de recorte a 1 K o 100 ohmios, si es posible, y use los potenciómetros de 25 vueltas Bourns serie 3396.

El segundo problema son los pares de resistencias que forman un circuito diferencial, pero las contrapartes de las resistencias deben estar al lado, de lo contrario, la variación de la temperatura empeora. OP1 y OP2 deben estar en el mismo paquete.

Tercero. Use resistencias de baja deriva, película de metal de 1% o .1% de tolerancia si es posible. Verifique en Caddock (Digikey / Mouser) las resistencias ultra estables con una tolerancia de 0.025% si su efecto en la estabilidad es tan importante.

Cuarto. Descargue ese POS LM324 y obtenga un verdadero amplificador operacional estable. El LM324 es una tecnología de décadas de antigüedad. También tiene un valor de SNR pobre. Considere un amplificador operacional jfet serie TL074 que no cargará resistencias de realimentación. Mire también la serie OPA de amplificadores operacionales ultra estables, aunque el costo aumentará.

NOTA: no son visibles en este esquema, pero ¿son sus fuentes de alimentación muy estables? ¿Es su ADC Vref ultra estable? A las 12 bits diminutas derivas y errores comienzan a mostrarse. Si tiene distorsión de bloqueo de bits en el ADC, inyecte un ruido rosa igual a 1/2 LSB del ADC Vref.

    
respondido por el Sparky256

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