Stabilizzazione chopper per l'amp. operazionale

[Peternek]

Ciao a tutti! Vi chiedo per favore di aiutarmi a capire il funzionamento della stabilizzazione chopper usata per ridurre il rumore 1/f e la tensione di offset negli op amp. Come vedete in figura c'è il chopper in ingresso e fin là ci siamo, capisco come funziona e capisco cosa ho in uscita dall'operazionale ma quello che non capisco se il secondo chopper in uscita all'operazionale è uguale a quello in ingresso e in ogni caso come fa a "demodulare" il segnale in quel modo? Come fa contemporaneamente a portare in alta frequenza il rumore 1/f e l'offset e in bassa frequenza l'uscita dall'operazionale (che ha in frequenza coefficienti dispari di ).V

Vi invio anche l'allegato del file dove ho letto questo pagina 13

9783319473901-c2.pdf

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[IsidoroKZ]

Sai come funziona un modulatore? Quello che segue e` abbastanza incompleto, ma forse basta per dare un'idea senza scrivere troppe formule. COnsidero un modulatore doppio bilanciato con segnali sinusoidali ecc. ecc. , ma questo non interessa per capire la sostanza del ragionamento

Un modulatore due ingressi, modulante e portante e UNA uscita su cui trovi DUE segnali, uno alla frequenza somma e uno alla frequenza differenza fra frequenza di portante e modulante. Il chopper del circuito e` un modulatore doppio bilanciato che si comporta proprio in questo modo. Quella che ho chiamato portante e` fchop, la modulante e` il segnale di ingresso oppure, per il secondo chopper, il segnale in in uscita dall'amplificatore interno.

Il segnale all'ingresso di tutto il circuito e` un segnale a bassa frequenza chiamiamola fs (minore della frequenza della portante). Se consideri un segnale di ingresso in continua fs=0. Questo segnale passa nel chopper di ingresso alla cui uscita hai due frequenze, una a e una a tutte e due "alte frequenze". A questo segnale si aggiunge l'offset e il rumore flicker dell'amplificatore ad esempio a frequenza molto piu` bassa delle altre due.

Queste tre frequenze vengono tutte amplificatre dall'amplificatore interno e si ritrovano all'ingresso del secondo chopper (modulatore) che si comporta come il primo, trattando separatamente frequenza per frequenza.

Il rumore del flicker, a frequenza (bassa) viene convertito dal secondo chopper e finisce a e a quindi va a finire in alta frequenza, vicino a

Invece i due segnali a e a vengono singolarmente convertiti e il primo da` in uscita del secondo chopper segnale a frequenza circa doppia di e un segnale a che e` esattamente il segnale di ingresso. L'altro segnale a subisce le stesse vicissitudini, e le due componenti a fs in uscita si sommano (non preoccuparti di eventuali frequenze negative!).

Chissa` se e` comporensibile.

PS: hai fatto un corso di comunicazioni elettriche?

[Peternek]

Invece i due segnali a e a vengono singolarmente convertiti e il primo da` in uscita del secondo chopper segnale a frequenza circa doppia di e un segnale a che e` esattamente il segnale di ingresso.

Grazie mille per la risposta!
Non sapevo che esistesse una seconda uscita nei modulatori uguale alla differenza tra la frequenza portante e la frequenza modulante (quindi sono allo stesso tempo demodulatori) ed è proprio qui il punto che mi mancava.

PS: hai fatto un corso di comunicazioni elettriche?

No. Questo dubbio mi è venuto leggendo qualcosa sulle interfacce che si usano nel condizionamento di sensori gas elettrochimici. Era una roba puramente elettronica. Forse farà un po' ridere ma quello che mi hai scritto ora mi è chiaro perché ho fatto un corso di telecomunicazioni quest'anno . Abbiamo visto tantissimo e tanta matematica, codifiche di canale/sorgente canale numerico etc. Ma non abbiamo visto la struttura del modulatore in se (solo a livello matematico nel "campo vettoriale") o modulazioni banali tipo AM, FM ...

[IsidoroKZ]

Il tutto deriva da

se alpha e beta rappresentano le sostituisci con hai i risultati che ho descritto. Il modulatore cui ho fatto riferimento e` un semplice moltiplicatore.

[Peternek]

Il tutto deriva da

Giusto non ci avevo pensato cioè io lo vedevo in un modo differente come "banda traslata " che aveva come uscita la somma di queste componenti (coseni) che entrambe vanno a finire su un'unica uscita che si può considerare a frequenza perché è in un certo senso la media o "centro della banda passante" la frequenza portante (anche se banda difficile chiamarla, ha solo due estremi). Mi sembra che funzioni così la AM (da quello che mi ricordo dalle superiori). Invece il modulatore in realtà separa le due componenti risultanti per uscite diverse (che poi uno se vuole le può sommare).
Mi sono accorto però adesso che i segnali del chopper sono la portante - onda quadra, la modulante - continua. Quindi in pratica rimane il ragionamento fatto solo che la continua è come un mentre l'onda quadrata è un Sinc quindi somma di varie armoniche. Si ripete la formula che hai scritto solo che ci sono più componenti e poi . Dopo all'uscita verranno fuori quelle frequenze negative che traslate faranno ricomparire il segnale originale e insieme alle altre la somma metterà tutto al proprio posto.