Ich habe eine wahrscheinlich einfache Frage. Ich habe es gegoogelt, aber die Antwort ergibt für mich keinen Sinn.
Ich lerne etwas über Operationsverstärker und erstelle mit meinen schönen billigen 10-Cent-Operationsverstärkern alle möglichen Schaltkreise. Ich versorge diese aus meiner Laborversorgung immer mit +/- 5V oder 15V und es funktioniert hervorragend auf dem lötfreien Steckbrett. Erstellen einfacher Dinge wie einfacher Multivibratoren usw., die nur wenige Cent kosten würden.
Jetzt frage ich mich, wie ich solche Geräte mit einer einzigen Gleichstromversorgung versorgen kann, beispielsweise mit einer 5-V-Wandwarze, von der ich viele herumliegen habe.
Folgendes habe ich gefunden.
OPTION 1:
Verwenden Sie einen "Schienensplitter" wie TLE2426. Aber das billigste, das ich auf Digikey in Durchgangsform finden kann, ist 1,83 $ (Menge = 1). "Ja wirklich?" Mehr als das Zehnfache meiner restlichen Stückliste (1 Operationsverstärker plus einige Widerstände und Kondensatoren, um beispielsweise einen Multivibrator herzustellen).
OPTION 2:
Verwenden Sie einen anderen Operationsverstärker, wie im Abschnitt "Virtual Ground" dieser Seite gezeigt: http://www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Ref/SingleSupply/SingleSupply.html
OPTION 3:
Ich habe irgendwo online gelesen, dass man Single-Supply-Operationsverstärker kaufen kann. Ich suchte digikey, konnte aber keinen finden. Es hat eine Spalte mit dem Namen "Vsupply single / dual", aber alle, auf die ich geklickt habe, als ich zum Datenblatt ging, waren die in dieser Spalte angegebenen Zahlen die doppelten +/- Spannungen.
Fazit
Beachten Sie, dass es mir bei kleinen einmaligen Schaltkreisen egal ist, 2 US-Dollar für eine Lösung zu zahlen, aber Option 2 ist sicherlich nicht die einzige andere Lösung? Wenn ja, dann werde ich von nun an nur noch Dual-Style-Operationsverstärker (zwei pro Paket) kaufen, da Sie anscheinend immer einen benötigen, um den virtuellen Boden für den anderen zu schaffen. Das ist doch nicht die einzige Lösung?
Außerdem kann Option 2 meiner Meinung nach nicht viel Strom liefern - bedeutet das, dass es in einigen Fällen nicht funktioniert? In welchen Fällen treten Probleme mit Option 2 auf?
Antworten:
Die billigsten Lösungen, vorausgesetzt Sie haben nur eine Versorgung, bestehen darin, die Schaltung so zu gestalten, dass sie aus einer einzigen Versorgung funktioniert oder die negative Versorgung erzeugt. Alle mir bekannten monolithischen Operationsverstärker funktionieren tatsächlich mit einer einzigen Versorgung - nur sehr wenige haben tatsächlich einen Erdungsstift, sodass sie den Unterschied zwischen +/- 5 V und einer einzigen 10 V-Versorgung nicht kennen. Sie kennen (und mögen) keine Signale, die unter das negative (oder positive) Angebot fallen oder sich in vielen Fällen sogar nähern. Ich schlage vor, Sie sehen sich das Datenblatt für den LM324 anDies ist ein sogenannter Single-Supply-Operationsverstärker, der so genannt wird, weil der Ausgang nahe an der negativen Versorgung (mit einer Last an der negativen Versorgung) schwingt und der Eingangsgleichtaktbereich die negative Versorgung enthält. Im vollständigen Datenblatt finden Sie viele Beispiele für Schaltkreise, die mit Einzelversorgungen betrieben werden. In keinem von ihnen wird ein Schienenverteiler-Chip verwendet, gelegentlich sind jedoch ein oder zwei zusätzliche Widerstände erforderlich.
Zum Beispiel, wie Sie einen Multivibrator erwähnen:
Der LM324 mit ein oder zwei Cent pro Operationsverstärker ist vielleicht nicht so schick wie Ihre teuren 10-Cent-Operationsverstärker, aber allgegenwärtig. Viele der Schaltkreise sind durch die (ehrlich gesagt nicht spektakuläre) Leistung dieses bestimmten Operationsverstärkers begrenzt, aber Sie können etwas Besseres ersetzen, wenn Sie möchten.
Das ist in manchen Fällen einfach nicht sehr elegant - besonders wenn die Dinge DC-gekoppelt sind. In solchen Fällen können Sie mit einem billigen Schaltregler oder einem Ladungspumpenchip wie einem 7660 eine negative Versorgung erzeugen. Wenn Sie einen Takt zur Verfügung haben, kann eine Ladungspumpe mit einem digitalen Ausgang, zwei MLCC-Kappen und einer Doppeldiode hergestellt werden .
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Die einfachste Methode, die ich gelegentlich verwendet habe, ist ein einfacher Widerstandsteiler. Zwei gleiche Widerstände (4k7 oder so) in Reihe. Der Teiler wird über die Stromquelle angeschlossen, z. B. +5 VDC. Die Mitte des Widerstandsteilers wird zur virtuellen Masse, der mit + 5 VDC verbundene Punkt wird zu + 2,5 VDC und das andere Ende zu -2,5 VDC. Abhängig von der Anwendung ist dies manchmal praktikabel, kann jedoch dazu neigen, aus dem Gleichgewicht zu geraten. Experimentieren Sie damit und prüfen Sie, ob es in Ihrer Anwendung funktioniert. Das Hinzufügen eines Operationsverstärkerpuffers bei virtuellem GND kann dazu beitragen, mögliche Ungleichgewichte zu beheben.
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Option 4:
Verwenden Sie einen Spannungswandler-IC, um aus Ihren 5 V eine höhere und eine niedrigere Spannung zu erzeugen.
Zum Beispiel benutze ich diese kleine Schaltung, um OpAmps und Komparatoren ohne Probleme mit 5 V zu versorgen:
Dies erzeugt eine Spannung von ungefähr 9,5 V am VA + -Anschluss und -4,7 V am VA--Anschluss aus nur einer 5-V-Versorgung. Wenn Sie damit Operationsverstärker mit Strom versorgen und Masse als Referenzmasse verwenden, erhalten Sie eine asymmetrische Versorgung. Glücklicherweise sind die meisten Opamps damit vollkommen einverstanden.
Der IC kann durch den günstigeren ICL7660 oder ähnliches ersetzt werden. Dioden können beliebige Gleichrichter-Schottky-Dioden oder sogar Silizium sein. Stellen Sie einfach sicher, dass 100 mA zusammenhängend und etwa 800 mA Spitzenstrom benötigt werden.
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Es gibt noch einige andere Möglichkeiten. Alles dreht sich um Kosten und Strombedarf.
Ich habe alles behandelt, woran ich denken konnte und woran ich gedacht habe, als ich meine bipolaren Netzteile aus einzelnen Schienen hergestellt habe. Treffen Sie fundierte Entscheidungen, recherchieren Sie und LESEN SIE DIE DATENBLÄTTER (JA, DAS GANZE. Ich hatte mehr Probleme damit, diese nicht zu lesen, als ich es von Zeit zu Zeit getan habe, als ich sie nicht mehr gelesen habe) .
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