Схемы металлоискателей MD4U

со многим не согласен, но не в этом дело... Мне важнее показать, что СинхронныйДетектор - не верх совершенства и возможны другие, более оптимальные решения.

Хорошо бы Вам подкрепить это утверждение конкретным примером!

Но тут опять же надо заметить , что даже самый простой синхронный детектор - то есть , ключ с конденсатором на выходе - практически очень близок к оптимальности ... собственно , его отличает от оптимального детектора только то , про что мы говорили выше - паразитные каналы приёма на гармониках генератора , управляющего ключом . Но , как опять же было сказано выше - этот недостаток легко устраняется добавлением перед детектором фильтра , который эти частоты не пускает на его вход . В тех же случаях , когда применение фильтра нежелательно - например , из-за возможного сдвига фаз в нём - всегда остаётся возможность либо применения большего количества ключей с резисторными линейками для аппроксимации синуса , либо уже применение настоящего балансного перемножителя с генератором настоящего , честного синуса - у такого приёмника уже нет никаких побочных каналов даже без фильтров на входе ... по крайней мере , пока его вход не перегружен , то есть работает в линейном режиме . А так как микросхемы балансных перемножителей давно выпускаются , и притом достигли достаточно высокой степени совершенства - если применять изделия от хорошей фирмы вроде Analog Devices , например - то изготовление практически идеального детектора сейчас не представляет большой проблемы ...

Динамический диапазон ключевых перемножителей это отношение сопротивлений закрытого/открытого ключа.., аналоговые перемножители тут и рядом не лежали, имея 60...80дБ ...

Спасибо! Не сразу понял, о чем это .... Мое мнение, в защиту СД, применяемого в существующих приборах - одной ступеньки вполне достаточно, передаточная характеристика ключа такова, что из прямоугольника и так получается что то близкое к синусу. Да и вовсе не прямоугольник на входе - используемый LM393 имеет выход ОК, да еще и небольшую емкость ставят, прямоугольник это напоминает только отдаленное. Впрочем, со ступенчатой функцией конечно синус будет еще ближе Но, я бы действовал иначе - модифицируя не входной сигнал, как в статье, а все то же управление аналоговым ключем.

Эта проблема легко решается установкой микросхемы логики перед ключём. В результате на управление ключём идёт чёткий прямоугольник ( меандр) без всяких выбросов высших гармоник.

так, понятно?

Человек не не знает спектральный состав меандра."Четкий прямоугольник".А Вы ему об оптимизированном опорном сигнале.

Так ведь , динамический диапазон - это отношение максимального уровня сигнала , после которого уже начинается ограничение , к уровню шумов ... но уровень шумов ведь зависит от полосы частот , и при полосе , например , в 10 герц - шум перемножителя не будет мешать в обычном металлоискателе . И в радиоприёмниках их кстати тоже иногда применяют в смесителях ... Ну а для особо экстремальных случаев - у нас всё равно есть схемы с аппроксимацией , с резисторными делителями и ключами на полевиках , так что выкрутиться всегда можно , короче говоря

Не , это ошибочное мнение - паразитные каналы приёма в этом случае обусловлены самим принципом работы такого детектора . Лекарство от этого - только установка фильтра ( полосового или ФНЧ ) перед детектором , это важный момент . И кстати , даже переход на аппроксимацию синуса ступенчатой функцией - не устраняет приём на гармониках , а просто увеличивает номер этих гармоник . Если обычный ключ на полевике даёт приём на всех нечётных гармониках выше первой , то при аппроксимации мы можем сделать так , что 3 гармоника будет подавлена , а принимать он начнёт только с 5 . Увеличим число ступенек - и вот уже 5 он не ловит , а начинает с 7 или 9 ... ну в общем принцип понятный . Увеличение номера гармоник снижает требования ко входному фильтру , высокие частоты же проще подавить - но совсем без фильтра на входе работать всё равно нежелательно ...

Меандр не перед синхронным детектором, а на управление ключём !
И где здесь Ваш спектор, почему он не просматривается и не рисует кашу на экране? Может потому, что величина этих гармоник слишком мала?

Вы можете отключить эти сообщения.

В любом случае происходит перемножение сигналов и управляющий сигнал нарежет со своей скоростью фронтов входной сигнал(какой бы формы он не был)-таким образом спектр управляющего сигнала проникает на выход.Крутизна фронта меандра определяет самую высшую гармонику в спектре меандра.В металлодетекторе всю эту срань отсеивает фильтр за синхронным детектором.Этот фильтр и определяет полосу(АЧХ) металлодетектора.
Все полезные качества синхронного детектора -заключаются в правильной временной выборке.Те нужно пропустить наиболее информативную часть сигнала,и не пропустить ту часть,где не полезный(шум ,помехи) сигнал больше или соизмерим с полезным. В синхронных радиоприемниках АМ-для этого вводится глубокая отрицательная обратная связь по фазе(цепь ФАПЧ).В металлодетекторе этого нет и если в канале уровня самым выгодным условием являются фольговые ,то для грунта и крупной высокопроводящей цели соотношение сигнал-шум сильно ухудшается.В канале дискриминации все сдвинуто на 90 градусов.

[quote="mrShyman"]В любом случае происходит перемножение сигналов и управляющий сигнал нарежет со своей скоростью фронтов входной сигнал(какой бы формы он не был)-таким образом спектр управляющего сигнала проникает на выход.Крутизна фронта меандра определяет самую высшую гармонику в спектре меандра.

Её величина настолько мизерная, что её влиянием можно пренебречь.


В металлодетекторе всю эту срань отсеивает фильтр за синхронным детектором..

Вот это верно !!!

Товарищи , вы радикально заблуждаетесь - всю срань от гармоник импульсов ( которые далеки по частоте от полезного сигнала ) отсеивает тот фильтр , который стоит до детектора ... а тот , что после него - отсеивает всё , что рядом с полезным сигналом , то есть близко по частоте .

Правильно понимаете суть процесса тов. deemon !
А то тут некоторые "- всё помехами пугают, дескать подлые летают ..."

Так, понятно, что не понятно...
Начнем с начала...
На вход СД поступает зашумленный остаточный сигнал с датчика. Остаточный сигнал нас не интересует, он постоянен и не изменяется в процессе поиска. Нас должен интересовать ШУМ в котором спрятался слабый сигнал отклика. Чтобы выделить полезный сигнал, определяющий чувствительность прибора, необходимо из этого шума выделить наш сигнал с частотой ТХ (измерить его фазу и т.д.). Для достижения этой цели служат фильтры перед СД и собственно сам СД с фильтром на выходе, определяющими полосу пропускания. Как сами могли убедиться на живом приборчике шумов на входе СД весьма прилично и именно они ограничивают чувствительность МД. Там присутствуют гармоники и прочий "белый шум"...Справляется ли СД с такой задачей?.. - весьма посредственно. Это и показано на картинке выше. Прямоугольник на картинке - это окно в течении которого ключ СД открыт. F,2F,3F... - это частотные компоненты Шума на входе СД. Т.е. на выходе СД организуются гармониковые каналы приема (четные с нулевым коэффициентом передачи, а нечетные - с линейно снижающимся согласно номеру гармоник..) Каждая из нечетных гармониковых составляющих 3F,5F... на выходе СД представлена в виде постоянной составляющей, т.е. проходит через фильтр на выходе СД...
Вот про эти гармониковые каналы приема и "ломаются копья" о оптимальности работы СД...

Вообще , уважаемый Сергей, всю эту дискуссию желательно перенести вниз в рубрику про СД и фильтры. А то к Двум частотам это не имеет отношения и только засоряет эту тему.

Не учитывать эти моменты для многочастотного приборчика как-то неправильно...

Так, понятно, что не понятно...
Начнем с начала...
На вход СД поступает зашумленный остаточный сигнал с датчика. Остаточный сигнал нас не интересует, он постоянен и не изменяется в процессе поиска. Нас должен интересовать ШУМ в котором спрятался слабый сигнал отклика. Чтобы выделить полезный сигнал, определяющий чувствительность прибора, необходимо из этого шума выделить наш сигнал с частотой ТХ (измерить его фазу и т.д.). Для достижения этой цели служат фильтры перед СД и собственно сам СД с фильтром на выходе, определяющими полосу пропускания. Как сами могли убедиться на живом приборчике шумов на входе СД весьма прилично и именно они ограничивают чувствительность МД. Там присутствуют гармоники и прочий "белый шум"...Справляется ли СД с такой задачей?.. - весьма посредственно.
ОЦЕНКА НЕВЕРНАЯ ! СД справляется прекрасно и выделяет нужный сигнал. Этот факт подтверждают тысячи поисковиков со своими МД.

Этои показано на картинке выше. Прямоугольник на картинке - это окно в течении которого ключ СД открыт. F,2F,3F... - это частотные компоненты Шума на входе СД.

А ТУТ ВОПРОС - при нахождении цели у этих гармоник также происходит сдвиг фазы как и у основной частоты , или нет ?

Т.е. на выходе СД организуются гармониковые каналы приема (четные с нулевым коэффициентом передачи, а нечетные - с линейно снижающимся согласно номеру гармоник..) Каждая из нечетных гармониковых составляющих 3F,5F...
А КАК С ВЕЛИЧИНОЙ ЭТИХ ГАРМОНИК и их реальным влиянием ( не теоретическим а практическим).

на выходе СД представлена в виде постоянной составляющей, т.е. проходит через фильтр на выходе СД...
И СУММИРУЕТСЯ С ПОЛЕЗНЫМ СИГНАЛОМ , УВЕЛИЧИВАЯ ЕГО !

С ростом частоты (гармоники) определяющим свойством цели является проводимость, а намагниченность оказывает меньшее влияние, т.е. отклик цели скатывается к "нулю" по фазе (к фольге, к колечку из тонкой проволоки...). Кроме того, а кто сказал, что это гармоники ТХ и являются откликами от Цели, а не просто сторонним шумом или соседним частотным каналом
Для одночастотного приборчика это не существенно.., подумаешь неустойчивое щебетанье на малые/удаленные цели..., а для многочастотника нужно более качественные результаты, иначе получите приборчик с посредственными характеристиками (но зато- "многочастотник")