Дорогие сообщники! Делаю я полезную игрушку, которая движется на ИК-маяк (ИК-светодиод). Проблема в том, что ближний ИК присутствует в "воздухе"сам по себе, от Солнца или лампочек и чтобы выделиться на этом фоне светодиод не просто горит, а выдаёт импульсы с какой-то заданной частотой (пусть будет 1 кГц). При значительном расстоянии (десятки метров) сигнал от светодиода очень слаб по сравнению с постоянным "фоновым ИК" (предположим 1%).
Обычно фотодиод к усилителю подключают так:
![]()
Предположим фотодиод не ослеп от фона и "чует"маяк (это не факт, конечно, нужно пробовать на деле). Однако бОльшую часть тока фотодиода создаёт фон, порождая приличное падение на резисторе R и вгоняя выход ОУ в напряжения близкие к питанию, где велики искажения и наш 1% полезного сигнала может быть вообще не виден. Хочется этого избежать, как-то "вычтя"фон.
Варианты:
1) Сделать частотно-зависимую обратную связь, чтобы переменная составляющая 1кГц усиливалась раз в 100 сильнее постоянной составляющей;
2) Как-то выделить постоянную составляющую (очистив её от переменной составляющей фильтром нижних частот) и вернуть её на неинвертирующий вход ОУ вместо земли, чтобы ОУ сам её вычел.
И вот я, полуграмотный тормоз, никак не соображу как это реально сделать. Подкиньте схемотехнических идей. Можно добавить второй операционник, но не более.
Upd: На игрушке два слегка разведённых в стороны глаза, для корректироки направления сравниваются уровни переменных сигналов с этих глаз.
----------------------------------------------------------
Если кому интересно, фотодиоды предполагаются BPW41N, площадь 7,5 мм2, взял что было, пока с бОльшей площадью не нашёл, возможно поставлю линзы.
Операционники такие, у них Input offset current = 5pA (пикоампер), что при цене 15 рублей очень впечатляет. Если не хватит, можно попробовать такое чудо, у него Input offset current = 20fA (фемтоампер!!!), но цена уже 180 рублей, что неприятно.
Обычно фотодиод к усилителю подключают так:

Предположим фотодиод не ослеп от фона и "чует"маяк (это не факт, конечно, нужно пробовать на деле). Однако бОльшую часть тока фотодиода создаёт фон, порождая приличное падение на резисторе R и вгоняя выход ОУ в напряжения близкие к питанию, где велики искажения и наш 1% полезного сигнала может быть вообще не виден. Хочется этого избежать, как-то "вычтя"фон.
Варианты:
1) Сделать частотно-зависимую обратную связь, чтобы переменная составляющая 1кГц усиливалась раз в 100 сильнее постоянной составляющей;
2) Как-то выделить постоянную составляющую (очистив её от переменной составляющей фильтром нижних частот) и вернуть её на неинвертирующий вход ОУ вместо земли, чтобы ОУ сам её вычел.
И вот я, полуграмотный тормоз, никак не соображу как это реально сделать. Подкиньте схемотехнических идей. Можно добавить второй операционник, но не более.
Upd: На игрушке два слегка разведённых в стороны глаза, для корректироки направления сравниваются уровни переменных сигналов с этих глаз.
----------------------------------------------------------
Если кому интересно, фотодиоды предполагаются BPW41N, площадь 7,5 мм2, взял что было, пока с бОльшей площадью не нашёл, возможно поставлю линзы.
Операционники такие, у них Input offset current = 5pA (пикоампер), что при цене 15 рублей очень впечатляет. Если не хватит, можно попробовать такое чудо, у него Input offset current = 20fA (фемтоампер!!!), но цена уже 180 рублей, что неприятно.