فلزیاب پالسی فلزجو - FelezJoo PI

امروز با یکی در یک فروم خارجی بحث ام شد میگه کی گفته LF357 تقلبی داره تو حالیت نیست من سالها مدار و فلزیاب طراحی کردم حتی 741 هم کار میکنه دعوا فقط سر مصرف جریانه. تو هیچی حالیت نیست ما رو مچل نکن. ایا شما با این فرد موافقین؟

این پرسش از شما بعید بود! آپ امپ مبحث گسترده ای داره و اصلا اینطور نیست که فقط بحث جریان مطرح باشه. اصلا مساله جریان در مورد آپ امپ چیزی نیست که تفاوت زیادی داشته باشه! اغلب آپ امپ ها دارای توان جریاندهی خروجی حدود 40 میلی آمپر و مصرف جریان تغذیه بین 1 تا 5 میلی آمپر هستن. ما در آپ امپها با پارامترهای مختلف و بسیار مهم تری مواجه هستیم که هر یک از اونها در مداری خاص اهمیت داره. مثلا وقتی قرار باشه طیفی از فرکانس به میزان زیاد تقویت بشه ؛ بسته به ضریب تقویت پهنای باند فرکانسی آپ امپ اهمیت پیدا میکنه. آپ امپی که پهنای باند 1 مگاهرتز داره اگر قرار باشه 1000 برابر سیگنالی رو تقویت کنه پاسخ فرکانسیش هم به 1 کیلوهرتز محدود میشه و نه در فلزیاب دارای تفکیک و نه حتی در تقویت سیگنالهای صوتی قابل استفاده نیست. همینطور در بحث فلزیاب پالسی پایین بودن اسلیو ریت سبب کندی مضاعف موج میرا میشه و علاوه بر حذف تفکیک حساسیت رو هم کاهش میده. در مدارات پری آمپلی فایر اگر بخوایم از آپ امپ استفاده کنیم باید نویز ولتاژ خود آپ امپ که بر حسب نانو ولت بر مجذور هرتز بیان میشه رو در نظر بگیریم و در اون کاربرد نه LF357 و نه حتی TL071 چندان مناسب نیستن و نتیجه صدای هیس زیاد زمینه در خروجی خواهد بود! در این کاربرد خاص حتی مقاومتهای ورودی آپ امپ از حیث میزان نویز جانسون اهمیت داره. در کاربردهای دیگری نویز جریان هست که اهمیت پیدا میکنه. ما برای کاربردهای مختلف نظیر صدا یا حتی تقویت سیگنال ویدئویی آپ امپ مخصوص داریم! کسی که چنین مطلبی رو عنوان کرده اصلا از آپ امپ اطلاعاتی نداره. آپ امپ 741 تقریبا مقدماتی ترین نوع آپ امپ هست که معمولا در آموزشهای اولیه کتابها و جزوات مطرح میشه. این شماره بدرد تقویت هیچ نوع سیگنالی نمیخوره و صرفا برای مصارفی مثل تقویت ولتاژ DC یا بافر DC میتونه جوابگو باشه. توصیه میکنم کتاب Op Amps for Everyone رو که در دانشگاههای معتبر دنیا تدریس میشه مطالعه کنین.
البته بسیاری از شماره های آپ امپ برای فلزیاب پالسی قابل استفاده هستن. اما مطمئنا اگر بخوایم مسائلی مثل تفکیک یا حساسیت حداکثری رو مد نظر قرار بدیم 741 جزو اون شماره ها نیست! از طرف دیگه بدلیل تفاوتهایی مثل آفست خروجی و ولتاژ متفاوت و ریل تو ریل بودن یا نبودن اون آپ امپ خاص نیاز به تغییراتی در مدار وجود داره تا بشه از شماره خاصی استفاده کرد. کلا اگر بخواین از ولتاژ دوبل برای تغذیه آپ امپ استفاده کنین کار طراحی خیلی راحت تر میشه. چیزی که بنده به دلایل مختلف اصرار داشتم انجام ندم و مدار فقط دارای یک تغذیه باشه.
در خصوص وجود آیسی LF357 تقلبی این بحث سالها پیش و در مدار فلزیاب دلتاپالس هم مطرح شده بود. طی سالهای اخیر بارها در انجمنهای خارجی افرادی رو دیدیم که به وجود نوع تقلبی یا FAKE این آیسی اشاره داشتن درحالیکه قطعه رو از فروشندگان معتبر اروپایی یا امریکایی تهیه کرده بودن! از این گذشته وقتی امکان مطالعه دقیق موج توسط اسکوپ وجود داره و شماره اصلی موج صحیح و قابل انتظاری رو ارائه میده در حالیکه نوع تقلبی کلا موج بیربطی رو تحویل ما میده دیگه باید بگیم اون قطعه تقلبی نیست؟! اگر تقلبی نباشه معیوب هست اما مطمئنا هر چند تاش رو تست کنین میبینین باز هم با عملکرد مورد انتظار فاصله بسیار داره. اصولا در بازار فعلی دنیا آپ امپ با توجه به رنج وسیع کاربرد و مشابهت بین شماره ها در عین اختلاف قیمت بسیار ؛ یکی از بهترین قطعات برای کلاهبرداری و سودجویی هست. خیلی راحت شماره یک آپ امپ گران رو روی همین 741 درج میکنن و با قیمت بالا میفروشن و سود زیادی کسب میکنن. شاید این دوست خارجی ما هم یکی از همین مدلهای تقلبی نصیبشون شده که میگن فرقی نداره! بنده این رو بارها در مورد شماره های مختلف شاهد بودم و به همین دلیل به شماره های گرانقیمت اعتماد ندارم.

نه آقا حمید من ماجرای اپ امپ ها رو نه با جزییات شما ولی تا حد خوبی میدونم ولی این یارو مثلا مدیر فاروم بود و قصد تحقیر داشت و میگفت من سالها مدار طراحی کردم هیچ کدوم تقلبی نیستن تو از خودت درمیاری ما رو مچل کنی و از این حرفا. فارومه دیگه همه جور آدم حسود یا خل و چل توش میاد. منم برای شما نوشتم که نظر شما در مورد حرف این چیه، نه اینکه من حرف اشو قبول دارم. اتفاقا منم برای این اقای نامحترم همینو نوشتم که خیلی از آپ امپها همون 741 هستن که شماره جدید روش میزنن.

تایید حرف شما وقتی شکل موج با اصل همخوانی نداره یعنی تقلبی. به همین سادگی.

1. یک فرقی هم که اپ امپ نامناسب دارن مخصوصا برای این مدار داره اینه که حساسیت کافی روی ورودی ممکنه نداشته باشه. مثلا می بینی مثل یک آستانه عمل میکنن فقط وقتی رنج سیگنال از حدی عبور میکنه تقویت میکنن که البته من نمی دونم در اصطلاح فنی به این چی میگن و در دیتاشیت کدوم پارامتره ولی این LF357 یک جورایی خاصه. علی الخصوص در مداراتی مثل این مدار فلزیاب باید حساسیت به سیگنال ورودی خیلی بالا باشه و گر نه برد دستگاه محدود میشه مثل داستان من. فکر کنم ای سی منم 741 باشه یا چیزی شبیه این. نظر شما در مورد این مورد رو ممنون میشم بدونم.

2. فقط یکی یک حرف جالب زد و اون استفاده از تقویت دو مرحله ای (دو طبقه تقویت کننده با گین کم که در نهایت گین حاصل ضرب این دوتاست) با اپ امپ مثل TL072 بود که باید روش کار کنم. شما هم نظرتونو بگین ممنون میشم در مورد این ایده.

3. یکی هم گفت LF356 بزن که اونم بعیده کار کنه بصورت تکی.

4. در مورد شماره مشابه که مشخصه های نویز خوب داشته باشه و گین و قیمت مناسب فکر کنم OP42 باشه. در مورد اینم نظرتونو بگین.

در مورد اینجور آدمها حرف زیاد هست ولی ارزش بحث کردن نداره. اما مثلا اینکه میگن من طراح مدار و فلزیاب هستم بپرسین کدوم مدار و کدوم فلزیاب؟! ما که ته هر چه فلزیاب بوده دراوردیم و تقریبا طراح هیچکدوم رو هم ملاقات نکردیم! به جرات میگم بنده در کل دنیای مجازی شاید تنها طراح یک فلزیاب واقعی باشم که دارم هر روز جواب مردم رو میدم! وانگهی بین این همه مدار معروف در این چند دهه مثل دلتاپالس و سندباکس و SX500 و جرمن پالس و مشتقاتش و سرف پای و همرهد و استوارت و گلد اسکن و پولونز یا نمونه های دیجیتال نظیر چنس و کلون پای و بی آر ان و حتی نیمه دیجیتالی ها و ... ایشون دقیقا کدوم رو طراحی یا حتی بهینه کردن که چنین ادعایی دارن؟! مدیر انجمن شدن زیاد سخت نیست اما حرف درست و از سر حساب زدن کار هر کسی نیست!

1- آپ امپ ها بر اساس ساختار داخلی که ساده ترینش نوع ورودی مثلا بایپلار بودن یا فت بودن و غیره هست مشخصات ولتاژی و حتی امپدانسی متفاوتی دارن که بسته به نوع کاربرد و کانفیگ مداری نتیجه متفاوتی بهمراه داره. بعلاوه ریل تو ریل بودن کامل آپ امپ ها در این زمینه تاثیر زیادی داره. همینطور آفست ولتاژی اونها هم فرق میکنه. بعضی از اینها رو نمیشه بدون تست و صرفا از روی دیتاشیت دقیقا متوجه شد.
2- تقویت دو مرحله ای در پیوند با عرض قبلی من مبنی بر رابطه میزان تقویت و پهنای باند فرکانسی هست. لذا وقتی از آپ امپی با پهنای باند فرکانسی محدود استفاده میکنین ؛ تقویت در دو مرحله کمک میکنه تا در هر مرحله پاسخ فرکانسی افت زیادی نداشته باشه و در نهایت سیگنال در محدوده صحیح فرکانسی و به میزان کافی تقویت بشه. بر این اساس استفاده از TL072 که دارای دو آپ امپ هست موردی نداره و میشه برای هر طبقه 30 الی 40 برابر تقویت در نظر گرفت و به نتیجه مطلوب رسید. ولی از نظر مسائل ولتاژ و غیره احتمالا کانفیگ مدار فلزجو براش جوابگو نیست و باید طور دیگه ای بسته بشه.
3- LF356 توسط بنده تست شده و علاوه بر از کار انداختن تفکیک برد رو هم کم میکنه. اما از این نظر که مدار کار بکنه مشکلی نداره. اگر دقت کنین تفاوت اصلی آیسی 356 و 357 هم در پهنای باند فرکانسی و اسلیو ریت هست.
4- بلحاظ نویز حداقل در روشی که بنده استفاده کردم و البته با توجه به سایر مدارات پالسی فاکتور نویز آپ امپ زیاد اهمیتی نداره. OP42 تنها مشابه کاملی هست که دیدم برای LF357 مطرح شده ولی عملکرد اون رو در این مدار تست نکردیم. تنها یک شماره رایج دیگر وجود داره که فقط در صورت اندکی دستکاری در مدار جواب میده و اون هم LM318 هست. تنها اشکالش داشتن 1 ولت آفست DC روی سیگنال خروجی هست که میشه با سری کردن دو یا سه دیود 4148 در خروجی اون رو حذف کرد و به شکل موج صحیح رسید. بنده این رو قبل از ارائه طرح تست کرده بودم و لذا مطمئن نیستم از نظر تفکیک که بعدها به طرح اضافه شد مشکلی داره یا خیر. اما با اطمینان عرض میکنم شکل موج درستی ارائه میده. هر چند که باز هم از نظر حساسیت اندکی پایین تر از LF357 هست. البته دقت کنین بدون اون دستکاری در خروجی آپ امپ اگر این شماره مستقیما جایگزین بشه بدلیل داشتن ولتاژ اضافی میکرو در معرض سوختن قرار میگیره!

خیلی خیلی ممنون از پاسخ شما

1. الان گین که در مدار طراحی شده شما هست میشه با حساب اون مقاومت فیدبک یک مگااهمی، یک میلیون تقسیم بر مقاومت ورودی که 100 اهمه پس یک میلیون تقسیم بر صد میشه ده هزار. پس در تقویت کننده دو طبقه دست کم باید سیگنال رو ده هزار بار تقویت کنه درسته؟

2. در مورد تغذیه دوبل حق با شماست ولی اگر تغذیه منفی خودمون بسازیم نویز سوئیچینگ داره (تاثیر منفی اش نمی دونم چقدره) و غیر از این از باتری مجزا دیگه برای تغذیه ریل منفی استفاده باید کرد که اگر باعث بهبود کار مدار بشه ارزش اشو داره. تایید می کنین؟

3. حساسیت اپ امپ پارامتر اش چی هستش؟ یکی بهم گفت حساسیت همه اپ امپ ها به سیگنال ورودی یکی هستش و فقط گین فرق میکنه. گین کم باشه خروجی ضعیفه و زیاد باشه خروجی قوی تر و سیگنالهای خیلی ضعیف واضح تر. آیا این درسته یا پارامتر حساسیت هم هست؟ هدف من اینه که اگرم فرضا از دو طبقه استفاده کنم بازم نبینم تقویت آستانه ای انجام میده یعنی اگر ولتاژ ورودی از یک مقدار کمتر رو تقویت نکنه انگار که سنس اشون نمیکنه که تقویت کنه.

خواهش میکنم.
1- متاسفانه شما هم اشتباه خیلیها رو کردین! حتی در همین انجمنهای خارجی دیدم ابتدا بساکن مدیر یا در واقع ادمین معتبر ترین انجمن مرتبط یعنی ژئوتک هم همینطور حساب کرده بود!!! خیر ؛ مقاومت 390 اهمی قبل از دیودهای 4148 هم در مسیر سیگنال قرار داره و چون سیگنال اصلی از کویل میاد و دیودها صرفا نقش برش ولتاژ رو دارن ؛ اون مقاومت هم به 100 اهم اضافه میشه. از طرف دیگه خازن 2.2 میکرو در مسیر هست که روی فرکانس بالا و پایین طبیعتا امپدانس متفاوتی داره. لذا روی طیف فرکانس کیلوهرتزی ضریب تقویت حدود 2000 و مثلا روی 50 هرتز حدود 500 خواهد بود. در فلزیاب های پالسی که از خازن در مسیر سیگنال استفاده نکردن معمولا تقویت 1000 برابر رایج هست و طبق تستهایی که بارها در مدارات مختلف انجام دادم بیش از 2000 هیچ نتیجه ای جز افت ثبات و نویز پذیری بیشتر به همراه نداره.
2- بله علتی که من هم اصرار داشتم تغذیه دوبل نذارم یکی نویز آیسی های مبدل ولتاژ و دیگری کیفیت پایین آیسی های رایجی نظیر 7660 در کنار رگوله نبودن ولتاژ خروجیشون و البته پیچیدگی بیشتر مدار و احتمال خطاهای بیشتر در مونتاژ و جوابگیری دوستان بوده. استفاده از دو باطری البته امکانپذیره ولی دردسر دو باطری مجزا رو بهمراه داره. سیستمی که در فلزجو پیاده شده ایراد خاصی نداره و با تغذیه دوبل هم بهتر نمیشه بلکه با تغذیه دوبل میشه راحت تر از آیسی های غیر از 357 جواب گرفت. تنها آپ امپ معروفی که بنده میشناسم و بخودی خود با تغذیه تک کار میکنه LM358 هست که البته آپ امپ دو تایی هست و در این مورد میتونین به مدار پالسی BRN رجوع کنین که بسادگی درش استفاده شده. البته این اپ امپ امکان تفکیک رو فراهم نمیکنه.
3- حساسیت اپ امپ ها بنظر من هم انچنان فرقی نداره. حتی مثلا همین LF357 با ورودی جی فت تقریبا فرقی با LM318 دارای ورودی بایپلار نداره! آپ امپ ایده آل امپدانس ورودی بینهایت و خروجی صفر و گین بینهایت داره. هر چه اعداد به ایده آل نزدیک تر باشن بهتر هست. آپ امپ بخودی خود گین خاصی نداره و به این بستگی داره که در مدار چطور بسته بشه. معمولا هم اگر نخوایم بیش از چند هزار برابر تقویت کنیم همه آپ امپها با در نظر گرفتن نسبت پهنای باند فرکانسی تقسیم بر ضریب تقویت جوابگو هستن. نگران نباشین از نظر حساسیت حتی همون 741 هم انچنان مشکلی نداره و فوقش چند درصد سنس رو ضعیف تر میکنه. TL072 که خیلی مناسب تر هم هست. بنده تمام این شماره ها رو روی فلزیاب های مختلف دیدم و تست کردم. برد آنچنان فرقی نداره. موضوع مدار فلزجو بیشتر تفکیک و تنظیمات خاصش بوده وگرنه صرفا جهت سنس میشد خیلی کارهای ساده تر دیگه هم انجام داد. شما هم اگر از این مسائل صرفنظر کنین تقریبا با هر آپ امپی میتونین به حداقل 90 درصد برد نهایی یک فلزیاب پالسی برسین.

سلام دوستان
محسن جان ممنون از نظرتون
البته من چندین مورد کابل عوض کردم که فرقی نداشت.
راستی شما چه کابل استفاده کردین؟ لطفا مارک دقیقش رو بگین.
یاحق

درود مهندس حمید عزیز.خسته نباشید.استاد من همه لوپها رو ساختم و نهایتا مشقول ساخت۱×۱ هستم.از سیم افشان با مغزی۱ میل استفاده کردم.با یازده دور چون گفتم یک دور بیشتر باشه میشه کمش کنم بعدا.اندوکتتانس حدود ۳۴۰ هستش چون به صورت تخت پیچیدمش.حالا به نظر شما اگه یک دور کم کنم اندوکتانس پایین میاد یا بیشتر میشه.چون اگه حالت خازنی پایین تر بیاد مشکلساز میشه.اهم رو اندازه نگرفتم مهندس.عدد اول ۱۵۰ دوم۵۵۵ سوم حدود۷۷۰ که به نظر به خاطر محیط منزل و نویز اون هستش.البته همه کویلهای کوچکتر بسیار عالی هستن.ممنون از صبوری و پاسخ شما...

ممنون. خسته نباشین.
بعید میدونم فریم 1 در 1 رو هر جور هم با 11 دور بپیچین ظرفیت اینقدر کم در بیاد! این ظرفیت باید قاعدتا بصورت تخت و با 10 دور سیم حاصل بشه. با این حال اگر به صحت عملکرد سلف سنج خودتون اطمینان دارین باید به چیزی که سلف سنج نشون میده تکیه کنین.
با کم کردن دور سیم پیچ طبیعتا ظرفیت اندوکتانس هم کم میشه. بارها ذکر کردیم حالت خازنی بحثش از اندوکتانس جداست و براحتی هم قابل اندازه گیری نیست! اندوکتانس بر حسب میکروهانری باید در رنج درست باشه و در عین حال ظرفیت خازنی تا حد ممکن پایین باشه. تشخیص مناسب بودن ظرفیت خازنی تنها از روی اعداد 3 گانه و دیلی اتوماتیک ممکن هست.
فریم 1 متری رو اصلا نمیشه در محیط منزل و یا حتی در اغلب حیاط ها بررسی کرد. تست رو باید در محیط باز و عاری از فلز انجام بدین.

ممنون مهندس.برای تست عملکرد سلف سنجم دو تا سلف سبز رنگ که روی یکیش عدد ۱۰۰ و روی اونیکی ۲۲۰ نوشته رو تست کردم که اولی رو ۱۲.۶۰ نشون میده و دومی یعنی۲۲۰ رو ۲۴.۴۵.به نظر شما آیا عمرکرد سلف سنج بنده درست هستش.ممنون از لطف شما