Verwenden von 12 V DC zum Erstellen einer symmetrischen Stromquelle

Ich möchte einen symmetrischen Verstärker mit einer rohen und billigen 12-V-Wandstromquelle versorgen.

Kann ich ein solches Schema verwenden, um eine symmetrische Ausgabe zu erstellen? Oder wird es scheitern?

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

ps: Ich weiß, dass ich nicht symmetrische Amp Ops verwenden kann, aber ich möchte symmetrische verwenden.

Sie würden es viel besser machen, wenn Sie einen Opamp verwenden, um den Bodenpunkt zu machen.

Ich schlage vor, eine Schaltung wie diese zu verwenden:

Verwenden Sie einfach Ihre 12 V anstelle der 9V Batterie. Es hängt vom Operationsverstärker ab, wie viel Strom durch die Erdungsverbindung fließen kann.

Diese Schaltung ist auch viel effizienter als Ihr Vorschlag.

Um es für höhere (Erd-) Ströme geeignet zu machen, verwenden Sie einen Power-Opamp (einige Audio-Endstufen sind ebenfalls geeignet) oder lesen Sie die Antwort von WhatRoughBeats für eine diskrete Lösung. Beachten Sie, dass diese Lösung keinen Überstrom- / Übertemperaturschutz hat.

Nun, wenn Sie die Zenere umkehren, funktioniert es im Prinzip. In der Praxis nicht so gut. Das Problem ist, dass Zenere eine Toleranz haben, wobei etwa 5% die Norm sind. Ihre nominalen 5,6 Zenere, die insgesamt 11,2 Volt abfallen, könnten also eine "echte" Spannung von 11 bis 12,2 Volt erzeugen. Die größere Spannung liefert offensichtlich keine gute Regelung, und die niedrigere Spannung zieht mehr Strom aus der Versorgung und leitet mehr Leistung im Widerstand ab.

Eher schlimmer ist die Wirkung dieses 100 Ohm fallenden Widerstands. Da der gesamte Strom Ihres Operationsverstärkers durch ihn fließt, wirkt sich jeder Strom auf die Versorgungsspannungen aus. Dies ist ein Rezept für das Schwingen Ihrer Operationsverstärker. Beispielsweise fallen insgesamt 10 mA 1 Volt in den Widerstand und die Zenere sind völlig unwirksam.

Ein besserer virtueller Erdungskreis wäre so etwas wie

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab} Für die gezeigten Transistoren erscheint ein virtueller ^Erdstrom von ca. +/- 50 mA sinnvoll, was im betroffenen Transistor ca. 300 mW entspricht.

Im Gegensatz zur Verwendung eines Reglers (der ebenfalls eine Option ist) bleibt die virtuelle Masse zwischen dem Netzteil + und - zentriert, was möglicherweise vorzuziehen ist.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Abbildung 1. Normale 9-V-Netzteil-Wandwarze. Abbildung 2. Geändert für + 9/0 / -9 V.

Sie können eine Standard-Wandwarzenversorgung leicht modifizieren, wie in Abbildung 2 dargestellt. Die Welligkeitsspannung ist schlechter und der maximale Strom an jeder Versorgung beträgt die Hälfte der ursprünglichen Spezifikation. Daher würde ich einige große Kappen oder Spannungsregler empfehlen, um Brummen zu vermeiden.

Wenn Sie eine Standardbuchse am Netzteil behalten möchten, wandeln Sie diese in ein Wechselstromnetzteil um, indem Sie den Gleichrichter und die Kondensatoren entfernen und die Dioden und Kappen in Ihr Projektgehäuse einsetzen.

Ihr Grundkonzept kann funktionieren, außer dass die Zenere rückwärts sind. C1 und C2 müssen auch nicht so groß sein.

Es kann nützlich sein, zwei LDOs zu verwenden, um saubere und besser geregelte ± 5 V von ± 5,6 V zu erzeugen.

Dieses Konzept funktioniert nur bei niedrigen Strompegeln. Sie beginnen mit 12 V, und die beiden Zenere fallen um 11,2 V ab, sodass über R1 maximal 800 mV verbleiben. Der maximale Strom, bevor die Spannungen signifikant abfallen, beträgt daher (800 mV) / (100 Ω) = 8 mA. Wenn das reicht, bist du in Ordnung. Wenn nicht, müssen Sie R1 verringern oder eine andere Topologie verwenden.

Die Grenze, wie niedrig R1 gehen kann, ist die maximale Verlustleistung der Zenere. Nehmen wir zum Beispiel an, sie sind gut für 200 mW (haben das nur erfunden). (200 mW) / (5,6 V) = 36 mA, das ist das Maximum, das die Zenere passieren können, ohne zu explodieren. (800 mV) / (36 mA) = 22 Ω, was das theoretische Minimum ist, das R1 sein kann. Es gibt jedoch verschiedene Quellen für Slop, so dass ich es wahrscheinlich nicht unter 47 Ω bringen würde.

Wenn Sie mehr Strom benötigen als oben dargestellt, verwenden Sie einen Umschalter, um die -5-V-Versorgung aus der +12-V-Versorgung herzustellen, und einen Linearregler wie einen 7805, um die +5-V-Versorgung herzustellen. Die negative Leitung der 12-V-Versorgung ist dann auch die Erdung für alles.

Ihre Zenerdioden haben die richtige Ausrichtung. Da ist nichts falsch. Aber Ihre Schaltung hat einige andere Probleme. Sie werden in Schwierigkeiten geraten, wenn Sie nur einen Nennspannungsabfall von 0,8 V über Ihrem Widerstand haben. Der Strom durch die Zenerdioden ist sowohl für die Eingangsspannung als auch für die Spannung über den Zenerdioden viel zu empfindlich. Wenn der Strom durch die Zenerdioden zu niedrig wird, verlieren Sie Ihren virtuellen Boden. Es hängt alles von der Verwendung ab. Wenn Sie nur eine virtuelle Erdungsreferenz benötigen, verwenden Sie einfach einen ohmschen Spannungsteiler (z. B. 2x1k). Wenn Sie etwas Strom benötigen, können Sie den Splitter mit einem Operationsverstärker puffern, wie dies bereits vorgeschlagen wurde. Freundliche Grüße.