Нещодавно я отримав INA101HP, див. Малюнок нижче. Я намагався використати це на макетній дошці. Для живлення операційного підсилювача я підключив 5 В до контакту + vcc, але потім зрозумів, що насправді не розумію, як забезпечити -5 В для контакту -vcc. Як це можливо, якщо я використовую arduino uno як джерело напруги? ?

відповідь

РЕДАГУВАТИ: На основі отриманих досі відповідей

Чи було б простіше/ДЕШЕВШЕ, якби я отримав окремий акумулятор 9 В з кришкою акумулятора 9 В і з’єднав кінець земного положення та негативний кінець з -vcc? Чи повинні величини + vcc та -vcc бути еквівалентними для операційного підсилювача? Схоже, мені доведеться отримати якийсь додатковий компонент в будь-якому випадку .

Відповіді

Якщо вам потрібно лише кілька мА, найпростішим рішенням є використання а зарядний насос як ICL7660 для створення -5В від + 5В:

Як бачите, вам потрібно лише кілька компонентів. Ця простота має свою ціну, і це полягає в тому, що вихідна напруга починає падати, якщо ви навантажуєте її більш ніж на кілька мА.

Крім того, ви можете використовувати a СМПС (імпульсний блок живлення) ось так

що дозволить більше струму. Співвідношення R1/R2 встановлює вихідну напругу. Це найпростіший перемикач програм, який я знаю. Однак SMPS вимагає ретельного вибору компонентів та компонування друкованих плат, щоб отримати хорошу ефективність та низький рівень EMI.

  • Напруги живлення Opamp + ve і -ve не вони повинні бути однаковими. Необхідно, щоб напруги f = забезпечували достатній "запас" для будь-якого сигналу, що подається.

Приладовий підсилювач INA101HP (таблиця даних) повідомляє, що мінімальна допустима потужність становить +/- 5 вольт, а максимальна - +/- 20. В таблиці даних не вказано, наскільки близько Vout підійде до рейок живлення з джерелами живлення від +/- 5 В, +/- 15 В напруги Vout зазвичай можуть бути +/- 12,5 В, тому ви, ймовірно, отримаєте на 2-3 вольта менше у верхній і нижній частині діапазону Vout.

Є кілька способів зробити негативні джерела низької напруги.

Ви можете використовувати "діодний насос", керований прямокутним хвильовим сигналом від процесорного штифта.

Те саме, що і попереднє, але з власним внутрішнім генератором. Це роблять ємнісні коефіцієнти множника напруги, наприклад, добре відомий ICL7660 (таблиця ->), але коефіцієнт підсилення (Vout/Vin) може не відповідати потребам.

DIY-версії функціоналу 7660 - дозволяють розглянути якомога більше етапів з подальшим вищим співвідношенням Vin/Vout. .

Перетворювач негативної напруги ICL7660 - надзвичайно простий у реалізації.

Крім того, такі мікросхеми, як контролер MAX232 RS232, мають вбудовані конденсаторні діодні насоси і можуть використовуватися як джерела живлення для підсилювачів. Таблиця даних MAx232

Якщо у вас є + 5 В, тоді 7660 дасть вам трохи менше -5 В, нижче офіційних специфікацій, МОЖЕ працювати, але незначно. Використання MAX232 або подібної нової версії дасть вам більше ніж +/- 8 В.

Якщо у вас є лише 3V3, ваші можливості обмежені. (Я думав, що Arduino використовував джерело живлення 3В3, але ви кажете, що так чи інакше у вас є 5В, тож не проблема.) Два транзисторні інвертори, які я описую, зроблять цю роботу (вам знадобляться два). Або ви можете побудувати багатоступеневий діодний насос і отримати> +/- 5 В від 3В3 або чого завгодно.

Ви також можете використовувати MC34063 (аркуш даних ->. Дешевий, доступний і дуже гнучкий (і дуже старий) MC34063. Це приблизно 60c в 1 на Digikey і може використовуватися майже у всіх відомих топологіях smps. Не дуже ефективно для сучасних стандартів на 3В - 40В.

Ось приклад MC34063 на інвертуючу подачу, позитивну до негативну. +4,5 - 6 В// -12 В, але можна забезпечити будь-яке бажане співвідношення. Окрім вхідних і вихідних кришок фільтра, потрібні 3 x R, 1 x D, 1 xc та ІС. Подібне для інших режимів, таких як stepup.

Показаний тут MAX232 використовує більше конденсаторів але генерує негативні та позитивні напруги. Існує багато варіантів цієї ІС, включаючи деякі, які використовують кришки 0,1 мкФ, а інші - внутрішні. (Перетворювачі/драйвери рівня RS232 є перевагою в цьому випадку:-)).

- Деяка форма SMPS (імпульсний блок живлення) з використанням індуктора.

Знижка часто не є кращим варіантом через складність. Однак наступна схема "LD Flasher", яку я розробив кілька років тому (і яку, напевно, винайшли багато інших людей), може забезпечити негативне постачання з дуже невеликою кількістю компонентів і за низькою вартістю.

Як показано тут, це блимаючий світлодіод, але якщо жоден зі світлодіодів не використовується, а діод підключений через колектор негативної напруги Q1 (вгорі L1). Це може бути програматор, джерело зміщення РК-дисплея, живлення підсилювача тощо.

Як показано, колектор Q1 негативно рухається під землею, коли Q1 вимикається, поки потужність в L1 не розсіюється. Змініть типи заземлення та живлення, а також транзистор на + ve живлення. Додайте діод з виходу для використання в якості джерела постійного струму. L1 - індуктор "на зразок опору" або багато інших - експеримент. Q1 Q2: майже будь-який невеликий транзистор pnp & npn "желе". С1 упереджений лише для отримання високої ємності для розміру. Наприклад, це може бути кераміка, якщо ємність достатньо висока для потреб. Використовуйте лише LED2 (краще) або LED1 одночасно.

Постійна часу

Довга постійна часу призводить до дискретних імпульсів. Постійна короткого часу забезпечує вищу вихідну частоту. Використовуйте резистор між Q1b-Q2c для вищих напруг живлення. Опір послідовно з С1 збільшить тривалість імпульсу.

Цей ланцюг зазвичай представляється із навантаженням якогось виду замість L1; це може бути світлодіод (залежно від напруги або база транзистора (частина наступного каскаду) або лампочка тощо. Моє "нововведення" було дуже очевидним - використання індуктора (L1) як навантаження. Це забезпечує імпульс струму в L1, коли Q1 увімкнено і коли Q1 вимкнено, L1 "летить" і подає будь-яку напругу, необхідну для розрядки потужності з L1 у навантаження.

Що б ви могли зробити, це отримати інвертор напруги. Навіть Microchip робить це, подібне до TC1044S. Знайдіть перетворювачі постійного струму в зарядний насос. Ці мікросхеми `` перемикають '' джерело живлення від Vout до -Vout. (Від 5 В до -5 В) Тоді ви можете підключити це до свого чіпа. Хороша річ полягає в тому, що вам потрібно лише кілька конденсаторів, і вони доступні в DIP-пакетах. Зверніть увагу, що ці джерела живлення не можуть подавати набагато більше декількох десятків мА (цей може робити 20 мА).

Крім того, ці мікросхеми генерують багато комутаційних шумів. Подаючи це в аналогову частину, ви повинні бути обережними з цим. Якщо ви не проти цього і хочете лише -5 В, продовжуйте і робіть це.

Якщо ви хочете більш чисте рішення, ви не можете просто живити його від Arduino. Вам доведеться отримати окремий пакет штекерів, який ізольовані, і підключити його + до поточного GND, і у вас - буде -5 В (або що інше, що кине штекер). За допомогою серії 79xx (замість 78xx) ви можете регулювати постачання, якщо це необхідно. Штекерну упаковку потрібно ізолювати, інакше ви просто скорочуєте запаси.