Sourcing de pièces pour des filtres à très basse fréquence

Je fais un projet au travail qui a quelques exigences ésotériques, en particulier pour un filtre passe-haut 0,1 Hz (0,07 Hz vraiment, en raison des limitations de disponibilité des pièces) (dans le système d'acquisition de données).

En ce moment, j'utilise un capuchon de film de 22uF et une résistance de 100K, et l'affaire fonctionne très bien. Cependant, le capuchon du film est énorme (1,240 "L x 0,532" W), et le PCB résultant est vraiment très grand (il existe de nombreux canaux).
Je ne veux vraiment pas aller trop haut pour le R dans le filtre, car il va dans un ampli-op. Avec le système existant (OP27, besoin du genou 1 / f très bas), courant de polarisation + -10nA, vous obtenez$10*10^{-9}A*100,000\Omega = 0.001V,$ ou 1mV de décalage dû au courant de polarisation.

WIMA fabriquait des capuchons de film 22uF 16V compacts , mais ils les ont enlevés sans remplacement.

Malheureusement, l'application est un peu extrême. Les bouchons doivent pouvoir supporter des températures extrêmement basses et un vide poussé, ce qui, je pense, signifie que l'électrolyse est hors tension.

Quelqu'un fabrique-t-il de grands capuchons de film basse tension (les tensions en question sont + -5 V, rien de majeur)? Alternativement, quelqu'un sait-il comment l'électrolyse fonctionne dans le vide?

J'oublierais les techniques analogiques et utiliserais le DSP. À 0,1 Hz, pratiquement n'importe quel MCU pourrait être utilisé, mais j'utiliserais un dsPIC car j'ai l'utilitaire de conception de filtre MDS dsPIC. Il écrit en fait le code pour moi. Ce sera moins cher, plus petit et fonctionnera sous vide sans aucun problème.

Pourquoi faut-il que ce soit une casquette de film? Pourquoi pas une céramique? Je ne suis pas un expert en matière d'aspirateur, mais je pense qu'ils devraient être capables de gérer cela très bien.

Selon mon calcul, vous n'avez besoin que de 16 µF avec 100 kΩ pour obtenir un rolloff de 100 mHz. Dans tous les cas, un couple de 10 µF de céramique 20V en parallèle avec de bons diélectriques devrait fonctionner. Les utiliser sur une petite partie de leur plage de tension maintient la capacité raisonnablement constante.

Au lieu d'utiliser un filtre passe-haut RC, pourquoi ne pas utiliser un filtre passe-haut RL - mais au lieu d'utiliser une véritable inductance, utilisez un gyrateur à inductance. Vous pouvez utiliser des composants actifs (et quelques condensateurs beaucoup plus petits) pour simuler un inducteur massif connecté à la terre pour vous donner votre point de coupure basse fréquence, et cela vous fera économiser beaucoup d'espace sur la carte et les autres problèmes liés à l'utilisation d'un grand condensateur. Voici quelques notes sur gyrateurs .

Edit: voici une conception de filtre gyrator RL pour une fréquence de coupure de 0,1 Hz, utilisant 2 amplis op, des résistances et un condensateur 0,1uF pour simuler une inductance de 1000 H. Le design du gyrator est basé sur celui ici de Jim Thompson.

De nombreuses machines d'électrocardiogramme et d'électrocardiogramme ont "un très petit signal alternatif intéressant, modulé sur un très gros signal (DC) indésirable proche du courant continu - le" dérapage de la ligne de base ". Étant donné que le rythme cardiaque peut descendre jusqu'à 40 Hz, nous voulons généralement qu'un passe-haut à phase linéaire coupe tout ce qui est inférieur à environ 0,5 Hz. a b

Vous pourriez peut-être utiliser les mêmes techniques que celles utilisées pour leur filtre passe-haut:

• Boucle servo: Au lieu de passer le signal à travers le condensateur d'un filtre RC passif passe-haut, ils utilisent un filtre actif qui intègre la composante CC et la soustrait du signal ("boucle servo"). Un filtre passe-bas actif ajuste en quelque sorte la chaîne de signal principale pour produire un effet passe-haut. Ma compréhension est que cette approche peut être étendue à des résistances extrêmement élevées - disons, 10 MOhm et 1 uF pour obtenir une fréquence de coin passe-haut d'environ 0,015 Hz - sans le bruit que ces valeurs de résistance élevées provoquent normalement.

• filtrage numérique: certaines personnes disent que l'errance de base est plus facile à filtrer dans le logiciel que dans le matériel. a b c

Les gens d'Imac Engineering affirment qu'ils ont une fréquence d'angle hipass de 0,03 Hz. (Voir la page "Simulation de filtre passe-haut" - comment puis-je créer un lien direct vers cette page?)

La fiche technique INA322 de la Fig. 9 "Circuit ECG simplifié pour applications médicales" utilise une boucle d'asservissement entraînant l'entrée REF pour produire un effet passe-haut.

La figure 37 de la fiche technique INA333 présente une autre boucle d'asservissement.

La figure 69 de la fiche technique AD8420 présente une autre boucle d'asservissement: passe-haut 0,5 Hz.

La figure 70 de la fiche technique AD8295 présente une autre boucle d'asservissement.

La figure 5 de " Tirer le meilleur parti de votre conception d'amplificateur d'instrumentation " présente une autre boucle d'asservissement.

Le prototype ECG de Matthew Shieh a une autre boucle d'asservissement.

EPCOS a des condensateurs de la série des films en polypropylène métallisé (MKP / MFP) répertoriés sur leur site Web . Digikey a ces condensateurs jusqu'à 110µF !!