Abastecimiento de piezas para filtros de frecuencia realmente baja

Estoy haciendo un proyecto en el trabajo que tiene un par de requisitos esotéricos, particularmente para un filtro Highpass de 0.1 Hz (0.07 Hz realmente, debido a limitaciones de disponibilidad de piezas) (en el sistema de adquisición de datos).

En este momento, estoy usando una tapa de película de 22uF y una resistencia de 100K, y todo el asunto funciona bastante bien. Sin embargo, la tapa de la película es enorme (1.240 "L x 0.532" W), y la PCB resultante es realmente muy grande (hay muchos canales).
Realmente no quiero ir mucho más alto para la R en el filtro, ya que va a un amplificador operacional. Con el sistema existente (OP27, necesita la rodilla realmente baja 1 / f), corriente de polarización + -10nA, obtienes$10*10^{-9}A*100,000\Omega = 0.001V,$ o 1 mV de compensación debido a la corriente de polarización.

WIMA solía fabricar algunas tapas de película compactas de 22uF y 16V , pero las colocó sin un reemplazo.

Desafortunadamente, la aplicación es un poco extrema. Las tapas deben ser capaces de manejar temperaturas extremadamente bajas y un vacío intenso, lo que creo que significa que no hay electrolíticos.

¿Alguien fabrica tapas de película grandes y de bajo voltaje (los voltajes en cuestión son + -5V, nada importante)? Alternativamente, ¿alguien sabe cómo les va a los electrolíticos en el vacío?

Olvidaría las técnicas analógicas y usaría DSP. A 0.1 Hz, se podría usar prácticamente cualquier MCU, pero usaría un dsPIC ya que tengo la utilidad de diseño de filtro MDS dsPIC. De hecho, escribe el código para mí. Será más barato, más pequeño y operará en el vacío sin ningún problema.

¿Por qué tiene que ser una gorra de película? ¿Por qué no una cerámica? No soy un experto en vacío, pero creo que deberían ser capaces de manejar eso bien.

Según mi cálculo, solo necesita 16 µF con 100 kΩ para obtener una reducción de 100 mHz. En cualquier caso, un par de cerámicas 10 µF 20V en paralelo con buenos dieléctricos deberían funcionar. Usarlos en una pequeña parte de su rango de voltaje mantiene la capacitancia razonablemente constante.

En lugar de usar un filtro de paso alto RC, ¿por qué no usar un filtro de paso alto RL? En lugar de usar un inductor real, use un girador de inductancia. Puede usar componentes activos (y un par de condensadores mucho más pequeños) para simular un inductor masivo conectado a tierra para darle su punto de corte de baja frecuencia, y le ahorrará mucho espacio en la placa y los otros problemas de usar un condensador grande. Aquí hay algunas notas sobre giroscopios .

Editar: Aquí hay un diseño de filtro RL giratorio para una frecuencia de corte de 0.1 Hz, usando 2 opamps, resistencias y un condensador de 0.1uF para simular un inductor de 1000 H. El diseño girador se basa en el aquí por Jim Thompson.

Muchas máquinas de EKG y EEG tienen "una señal de CA de interés muy pequeña, modulada en una señal de CC cercana no deseada muy grande, variable (lenta)", el "vagabundeo de referencia". Dado que el latido del corazón puede caer tan bajo como 40 Hz, generalmente queremos un paso alto de fase lineal para cortar todo por debajo de alrededor de 0,5 Hz. una b

Quizás podría usar las mismas técnicas que usan para su filtro de paso alto:

• Servo loop: en lugar de pasar la señal a través del condensador de un filtro RC pasivo de paso alto, utilizan un filtro activo que integra el componente de CC y lo resta de la señal ("servo loop"). Un filtro de paso bajo activo de alguna manera modifica la cadena de señal principal para producir un efecto de paso alto. Tengo entendido que este enfoque se puede ampliar a resistencias extremadamente altas, por ejemplo, 10 MOhm y 1 uF para obtener una frecuencia de esquina de paso alto de aproximadamente 0.015 Hz, sin el ruido que normalmente causan estos valores de resistencia tan altos.

• filtrado digital: algunas personas dicen que el vagabundeo de línea de base es más fácil de filtrar en software que en hardware. a b c

Las personas de Imac Engineering afirman que tienen una frecuencia de esquina hipass de 0.03 Hz. (Consulte la página "Simulación de filtro de paso alto": ¿cómo puedo vincular directamente a esa página?)

La hoja de datos INA322 en la Fig. 9 "Circuito de ECG simplificado para aplicaciones médicas" utiliza un servo loop que impulsa la entrada REF para producir un efecto de paso alto.

Figura 37 de la hoja de datos INA333 tiene otro servo loop.

Figura 69 de la hoja de datos AD8420 tiene otro servo loop: paso alto de 0.5 Hz.

Figura 70 de la hoja de datos AD8295 tiene otro servo loop.

Figura 5 de " Cómo aprovechar al máximo el diseño de su amplificador de instrumentación " tiene otro servo loop.

El prototipo de ECG de Matthew Shieh tiene otro servo loop.

EPCOS tiene condensadores de la serie de película de polipropileno metalizado (MKP / MFP) que figuran en su sitio web . ¡Digikey tiene estos condensadores de hasta 110 µF!