Detector de picos (evento pico)

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Tengo un problema que está relacionado de alguna manera con la detección de un pico. Permítame resumir el problema un poco, para que quede claro. Tengo que enviar señales, ambas no son periódicas y sé cuándo empiezan y cuándo terminan. También sé que la señal tiene exactamente un pico. La señal puede ser un poco ruidosa, pero creo que esto podría eliminarse. Ahora necesito saber cuándo se produce el pico entre el punto inicial y el final. La mejor opción sería obtener una señal de salida tan pronto como ocurra el pico. Sin embargo, no sé qué tan alto será el pico. Esto puede variar mucho. La señal en sí parece un gaussiano.

Ahora podría usar un ADC de alta velocidad y muestrear la señal continuamente, hacer algunos cálculos pequeños y obtener el pico. Sin embargo, lo que me gustaría mucho más sería si simplemente recibiera un "evento" que me dijera: estaba el pico. No me importa si recibo esta señal un poco más tarde, siempre y cuando la diferencia de tiempo entre el pico y el evento sea constante. Absolutamente NO me importa el nivel máximo, solo quiero saber en qué momento sucedió esto.

¿Alguien sabe de un circuito que pueda satisfacer estos requisitos?

    
pregunta Tom L.

3 respuestas

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No me gusta especialmente la idea de hacer esto con un diferenciador, porque su pulso gaussiano tiene una parte superior relativamente plana, por lo que habrá un momento en que la derivada sea casi cero, por lo que El momento en que detectes el pico será bastante sensible al ruido.

Si la forma y la amplitud del pulso de entrada son las mismas cada vez, puede obtener lo que desea con un detector de picos de amplificador operacional estándar seguido de un comparador:

Lo que esto está haciendo no es tratar de detectar el evento pico directamente, sino detectar cuando la entrada (IN) cae en una caída de diodo debajo del pico. Cuando esto sucede, obtendrás una ventaja ascendente en OUT.

Después de cada ciclo, su micro debe hacer valer la línea CLR para eliminar el detector de pico.

Puede reducir el retraso desde el pico hasta el borde de salida utilizando un diodo schottky en D2. Si su pulso es muy lento, el valor de C1 y R1 también debe elegirse lo suficientemente grande para que el condensador no se desangre demasiado rápido después del pico.

Los tipos de diodo y FET son solo los predeterminados en CircuitLab. Querrás elegir estos más cuidadosamente.

Querrá elegir un amplificador operacional apropiado para la escala de tiempo de su señal, y también necesitará uno que esté bien para ser usado como un comparador (por ejemplo, uno que no se vuelva loco cuando sus dos entradas no están al mismo voltaje y pueden recuperarse razonablemente rápidamente al ser conducidos a los rieles).

Editar: actualicé el esquema, agregando R2 en el drenaje del FET, para evitar corrientes extremas a través de D1 en el caso de que llegue el pulso mientras se reinicia. Lo ideal es que le dé su pulso de reinicio en un momento en que sepa que el pulso no se producirá. De lo contrario, deberá hacer que R2 sea lo suficientemente grande como para no expulsar OA2 o D1 si llega cuando CLR está activado; y haga que el ancho de pulso CLR sea lo suficientemente largo para descargar C1 a R2 por completo.

    
respondido por el The Photon
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Si está seguro de que solo hay un solo pico, puede diferenciar la señal y compararla con cero. Estoy un poco apurado en este momento, pero una forma sencilla de hacer un diferenciador es una operación en la inversión de configuración con un capacitor en su entrada.

Un problema con un diferenciador es que es susceptible al ruido. Dicho de otra manera, le mostrará todos los pequeños máximos locales en la señal resultante del ruido, si los hay. El paso bajo filtra la señal para eliminar las frecuencias que sabes que no importan sería una buena idea.

    
respondido por el Olin Lathrop
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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Detector de retención de picos: funciona bien con una señal analógica semi-gaussiana de tiempo de pico (ancho = 5 us) de mi detector CZT + electrónica frontal.

    
respondido por el Lojius

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