Interrupción digital de disparo en voltaje negativo

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Para un pequeño proyecto mío (FPV OSD para la cámara Quadcopter) necesito detectar cada vez que el voltaje de la señal sea negativo. La señal que recibo es NTSC. Aquí cada línea sincronizada está marcada por el voltaje que va a aproximadamente -0.3V. El propio OSD se realizará utilizando un ATTiny, que no puede leer voltajes negativos. Además, el ADC en el ATTiny es demasiado lento para detectar ese corto tiempo de sincronización de línea. Para que esto funcione, tendré que usar una interrupción digital.

Por lo tanto, necesito algún tipo de circuito que detecte cada vez que el voltaje caiga por debajo de 0 V y lo convierta en ALTO (> 0,7 V), mientras permanece bajo si el voltaje es superior a 0V. Esto debería funcionar lo suficientemente rápido para NTSC (por lo que debería ser capaz de trabajar al menos en algunos megahertz).

Estoy basando esto en un circuito de fuente abierta existente que actualmente usa un LMH1980 (para la detección de sincronización de línea) junto con un ATTiny13A (para representar el OSD real), que (el LMH1980) es comparativamente costoso y voluminoso. Creo que debería ser posible reemplazar el LMH1980 con un circuito más barato y simple para detectar voltajes negativos (= sincronización de línea) y hacer que ATTiny haga el trabajo trivial de detección de sincronizaciones de línea y trama.

Preferiría que la solución usara solo componentes estándar y fuera lo más pequeña y simple posible.

Editar: Una restricción de diseño que olvidé mencionar es que la solución debería impactar lo menos posible en la señal de video para no introducir artefactos de imagen, ya que el video original también se enviará a través de un transmisor de video y el piloto lo verá.

    
pregunta Dakkaron

2 respuestas

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No soy experto en videos, pero entiendo el pulso de sincronización negativa y, por lo que puedo ver, su comprensión también es correcta.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Se puede hacer un comparador para trabajar en señales fuera de sus límites de riel a riel mediante el uso de divisores potenciales.

Los comparadores son mejores que los amplificadores operacionales para este tipo de trabajo, ya que están diseñados para cambiar de riel a riel, mientras que los amplificadores operacionales pueden tardar un tiempo en recuperarse cuando la salida llega a cualquiera de los rieles.

Cómo funciona:

  • R2 y R4 establecen un voltaje de referencia de 0.5 V.
  • Con R6 en la resistencia mínima, R1 y R3 harían lo mismo y el comparador cambiaría cuando la señal de video cruce 0 V.
  • Los valores de resistencia elegidos caen \ $ \ frac {5} {100k} = 50 \ mathrm {mV / k} \ $, Para cambiar el punto de conmutación a -0.2 V, por lo tanto, necesitamos agregar unos 4k a la pierna negativa Una olla de 4k7 debería proporcionarle un ajuste suficiente para obtener una detección confiable.
  • Ya que desea una salida alta cuando A baja, entonces A debe conectarse a la entrada '-'.
  • Muchos comparadores tienen salidas de colector abierto (marque la que ha elegido), por lo que es posible que se requiera R5 si la recuperación de su micro no es suficiente.
  • Verifique las especificaciones del comparador elegido y asegúrese de que pueda funcionar con señales de entrada tan bajas como 0.5 V.
  • Se requiere C1 para desacoplar el comparador de la fuente.

El circuito pondrá una polarización de 5 V en su señal de video pero con > 100k de impedancia de fuente que el controlador de video debe poder manejar. Si esto resulta ser un problema, podría aumentar R1, 6 y 3 por un factor de diez. Puede descubrirlo fácilmente conectando su video a +5 V a través de una resistencia de 100k.

Finalmente, 90k es un valor de resistencia impar, pero lo elegí solo para facilitar las matemáticas. 100k estará bien y R2 / R4 dará \ $ \ frac {5} {11} \ \ mathrm V \ $ en lugar de \ $ \ frac {5} {10} \ \ mathrm V \ $.

    
respondido por el Transistor
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Lo más simple es usar un Gatillo Schmitt. Puedes encontrar los detalles en Wikipedia usando ese nombre. También encontrarás esquemas para transistores y amplificadores operacionales. (Yo usaría un Op-Amp). También encontrarás las fórmulas allí. Hubo un comentario sobre el voltaje negativo, pero no necesitas eso. Si tomas un divisor de resistencia de, por ejemplo, Con una fuente de alimentación de 3.3V y conéctelo a la sincronización, el voltaje sobre la resistencia variará entre 3.3 y sobre :-) 3.6V. Por ejemplo, si usa dos resistencias en la relación 3: 7, su oscilación de voltaje será de ~ 200 mV. Ajuste las resistencias de disparo de Schmitt para detectar la diferencia entre esos voltajes.

    
respondido por el Oldfart

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