Sumber suku cadang untuk filter frekuensi Sungguh, Sungguh rendah

Saya sedang melakukan proyek di tempat kerja yang memiliki beberapa persyaratan esoterik, terutama untuk 0,1 Hz (0,07 Hz benar-benar, karena keterbatasan ketersediaan bagian) Highpass filter (dalam sistem akuisisi data).

Saat ini, saya menggunakan 22uF film cap, dan 100K resistor, dan seluruh urusan bekerja dengan sangat baik. Namun, tutup film ini sangat besar (1.240 "L x 0.532" W), dan PCB yang dihasilkan benar-benar sangat besar (ada banyak saluran).
Saya benar-benar tidak ingin pergi terlalu tinggi untuk R di filter, karena itu akan menjadi op-amp. Dengan sistem yang ada (OP27, perlu lutut 1 / f sangat rendah), + -10nA arus bias, Anda mendapatkan atau 1mV offset karena arus bias . $10*10^{-9}A*100,000\Omega = 0.001V,$

WIMA digunakan untuk memproduksi beberapa tutup film 22uF 16V yang ringkas , tetapi mereka telah MENDAPATKAN mereka tanpa penggantian.

Sayangnya, aplikasi ini agak ekstrem. Tutupnya harus mampu menangani suhu yang sangat rendah, dan vakum keras, yang saya pikir berarti elektrolitik sudah keluar.

Apakah ada yang memproduksi film besar, tegangan rendah (tegangan yang dimaksud adalah + -5V, tidak ada yang besar)? Atau, apakah ada yang tahu bagaimana tarif elektrolitik dalam ruang hampa?

Saya lupa teknik analog dan menggunakan DSP. Pada 0,1 Hz hampir semua MCU dapat digunakan, tapi saya akan menggunakan dsPIC karena saya memiliki utilitas desain filter MDS dsPIC. Sebenarnya menulis kode untuk saya. Ini akan lebih murah, lebih kecil, dan beroperasi dalam ruang hampa tanpa masalah.

Kenapa harus topi film? Kenapa bukan keramik? Saya bukan ahli dalam vakum, tapi saya pikir mereka harus bisa menangani itu dengan baik.

Menurut perhitungan saya, Anda hanya perlu 16 μF dengan 100 kΩ untuk mendapatkan rolloff 100 mHz. Dalam beberapa kasus, beberapa keramik 10 µF 20V yang paralel dengan dielektrik yang baik akan berfungsi. Menggunakannya pada sebagian kecil dari rentang voltase membuat kapasitansi tetap konstan.

Alih-alih menggunakan filter highpass RC, mengapa tidak menggunakan filter highpass RL - tetapi alih-alih menggunakan induktor nyata gunakan gyrator induktansi. Anda dapat menggunakan komponen aktif (dan beberapa kapasitor yang jauh lebih kecil) untuk mensimulasikan induktor besar yang terhubung ke ground untuk memberi Anda titik cutoff frekuensi rendah, dan itu akan menghemat banyak ruang papan dan masalah lain dalam menggunakan kapasitor besar. Berikut beberapa catatan tentang gyrator .

Sunting: Ini adalah desain filter RL gyrator untuk frekuensi cutoff 0,1 Hz, menggunakan 2 opamps, resistor, dan kapasitor 0,1uF untuk mensimulasikan induktor 1000 H. Desain gyrator didasarkan pada yang di sini oleh Jim Thompson.

Banyak mesin EKG dan EEG memiliki "sinyal AC yang sangat kecil, yang dimodulasi menjadi variabel yang sangat besar, (lambat)" sinyal dekat-DC yang tidak diinginkan - "pengembara garis dasar". Karena detak jantung dapat turun hingga 40 Hz, kami biasanya menginginkan jalan layang fase-linear untuk memotong segala sesuatu di bawah sekitar 0,5 Hz. a b

Mungkin Anda bisa menggunakan teknik yang sama yang mereka gunakan untuk filter highpass mereka:

• Servo loop: Alih-alih meneruskan sinyal melalui kapasitor filter RC pasif high-pass, mereka menggunakan filter aktif yang mengintegrasikan komponen DC dan mengurangi itu dari sinyal ("loop servo"). Sebuah lowpass filter aktif entah bagaimana tweak rantai sinyal utama untuk menghasilkan efek highpass. Pemahaman saya adalah bahwa pendekatan ini dapat ditingkatkan ke resistensi yang sangat tinggi - katakanlah, 10 MOhm dan 1 uF untuk mendapatkan frekuensi sudut lulus-tinggi 0,015 Hz - tanpa suara yang biasanya disebabkan oleh nilai resistansi tinggi tersebut.

• penyaringan digital: beberapa orang mengatakan bahwa pengembaraan awal lebih mudah disaring dalam perangkat lunak daripada dalam perangkat keras. a b c

Orang-orang Imac Engineering mengklaim mereka memiliki frekuensi sudut hipass 0,03 Hz. (Lihat halaman "Simulasi Filter Highpass" - bagaimana cara saya menautkan langsung ke halaman itu?)

The INA322 datasheet pada Gambar. 9 "Sederhana EKG Circuit untuk Aplikasi Medis" menggunakan loop servo mengemudi input REF untuk menghasilkan efek highpass.

Gambar 37 dari lembar data INA333 memiliki loop servo lain.

Gambar 69 dari datasheet AD8420 memiliki loop servo lain: 0,5 Hz high-pass.

Gambar 70 dari lembar data AD8295 memiliki loop servo lain.

Gambar 5 dari " Mendapatkan hasil maksimal dari desain amplifier instrumentasi Anda " memiliki loop servo lain.

The ECG prototipe dari Matius Shieh memiliki lingkaran servo lain.

EPCOS memiliki kapasitor seri Metallized Polypropylene Film (MKP / MFP) yang tercantum di situs web mereka . Digikey memiliki kapasitor ini hingga 110μF !!