Fornecimento de peças para filtros de frequência muito, muito baixa

Estou fazendo um projeto no trabalho que possui alguns requisitos esotéricos, particularmente para um filtro Highpass de 0,1 Hz (0,07 Hz, na verdade, devido a limitações de disponibilidade de peças) (no sistema de aquisição de dados).

No momento, estou usando uma tampa de filme de 22uF e um resistor de 100K, e todo o caso funciona muito bem. No entanto, a tampa do filme é enorme (1.240 "L x 0.532" W), e o PCB resultante é realmente muito grande (existem muitos canais).
Eu realmente não quero ir muito mais alto para o R no filtro, já que ele está entrando em um amplificador operacional. Com o sistema existente (OP27, precisa do joelho 1 / f realmente baixo), corrente de polarização de + -10nA, você obtém ou 1mV de deslocamento devido à corrente de polarização . $10*10^{-9}A*100,000\Omega = 0.001V,$

A WIMA costumava fabricar algumas tampas compactas de filme de 22uF 16V , mas elas foram substituídas por EOL sem substituição.

Infelizmente, o aplicativo é um pouco extremo. As tampas precisam ser capazes de lidar com temperaturas extremamente baixas e vácuo forte, o que eu acho que significa que os eletrolíticos estão fora.

Alguém fabrica capas de filme grandes e de baixa tensão (as tensões em questão são + -5V, nada maior)? Como alternativa, alguém sabe como os eletrolíticos se saem no vácuo?

Eu esqueceria as técnicas analógicas e usaria o DSP. Em 0,1 Hz, praticamente qualquer MCU poderia ser usado, mas eu usaria um dsPIC, pois tenho o utilitário de design de filtro dsPIC do MDS. Na verdade, ele escreve o código para mim. Será mais barato, menor e funcionará no vácuo sem problemas.

Por que tem que ser uma capa de filme? Por que não uma cerâmica? Não sou especialista em vácuo, mas acho que eles devem ser capazes de lidar com isso.

De acordo com meu cálculo, você precisa apenas de 16 µF com 100 kΩ para obter um rolloff de 100 mHz. De qualquer forma, algumas cerâmicas de 10 µF 20V em paralelo com bons dielétricos devem funcionar. Usá-los em uma pequena parte de sua faixa de tensão mantém a capacitância razoavelmente constante.

Em vez de usar um filtro passa-alta RC, por que não usar um filtro passa-alta RL - mas em vez de usar um indutor real, use um girador de indutância. Você pode usar componentes ativos (e alguns capacitores muito menores) para simular um indutor maciço conectado ao terra para fornecer seu ponto de corte de baixa frequência, e economizará muito espaço na placa e outros problemas ao usar um capacitor grande. Aqui estão algumas notas sobre os giradores .

Edit: Aqui está um projeto de filtro giratório RL para uma frequência de corte de 0,1 Hz, usando 2 opamps, resistores e um capacitor de 0,1uF para simular um indutor de 1000 H. O projeto gyrator é baseado em um aqui por Jim Thompson.

Muitas máquinas de EKG e EEG têm "um sinal AC de interesse muito pequeno, modulado em um sinal próximo-DC indesejado" variável muito grande e (lentamente) variável - o "desvio da linha de base". Como o batimento cardíaco pode cair até 40 Hz, normalmente queremos que um passe alto de fase linear corte tudo abaixo de 0,5 Hz. a b

Talvez você possa usar as mesmas técnicas que eles usam para o filtro passa-alto:

• Loop servo: em vez de passar o sinal através do capacitor de um filtro RC passivo passa-alto, eles usam um filtro ativo que integra o componente DC e o subtrai do sinal ("loop servo"). Um filtro passa-baixo ativo de alguma forma ajusta a cadeia de sinal principal para produzir um efeito passa- alto. Meu entendimento é que essa abordagem pode ser dimensionada para resistências extremamente altas - digamos, 10 MOhm e 1 uF para obter uma frequência de canto passa aproximadamente 0,015 Hz - sem o ruído que esses altos valores de resistência normalmente causam.

• filtragem digital: algumas pessoas dizem que a errância da linha de base é mais fácil filtrar no software do que no hardware. a b c

O pessoal da Imac Engineering afirma ter uma frequência de canto hipass de 0,03 Hz. (Consulte a página "Highpass Filter Simulation" - como faço para vincular diretamente a essa página?)

A folha de dados do INA322 na Fig. 9 "Circuito de ECG simplificado para aplicações médicas" usa um loop servo acionando a entrada REF para produzir um efeito passa-alto .

A Figura 37 da folha de dados do INA333 possui outro servo loop.

A Figura 69 da folha de dados do AD8420 possui outro loop servo: passa-alta de 0,5 Hz.

A Figura 70 da folha de dados do AD8295 possui outro loop servo.

A Figura 5 de " Tirando o máximo proveito do seu projeto de amplificador de instrumentação " possui outro loop servo.

O protótipo de ECG de Matthew Shieh possui outro loop servo.

A EPCOS possui capacitores da série Metalized Polypropylene Film (MKP / MFP) listados em seu site . Digikey tem esses capacitores de até 110µF !!