Tegangan negatif dari Arduino?

Saya baru saja mendapat INA101HP lihat gambar di bawah. Saya mencoba menggunakannya di papan tempat memotong roti. Untuk menyalakan op amp, saya menghubungkan 5V ke + vcc pin tetapi kemudian saya menyadari bahwa saya tidak benar-benar mendapatkan cara menyediakan -5V untuk pin -vcc .... bagaimana mungkin jika saya menggunakan Arduino Uno sebagai sumber tegangan ??

EDIT: Berdasarkan jawaban yang diterima sejauh ini

apakah akan lebih mudah / LEBIH MURAH jika saya mendapatkan baterai 9V yang terpisah dengan tutup baterai 9V dan menghubungkan ujung pos ke ground dan neg ujung ke -vcc? apakah + vcc dan -vcc harus setara dengan op amp? Sepertinya saya harus mendapatkan beberapa komponen tambahan ...

Jika Anda hanya membutuhkan beberapa mA, solusi paling sederhana adalah dengan menggunakan pompa pengisian seperti ICL7660 untuk membuat -5V dari + 5V:

Seperti yang Anda lihat, hanya perlu beberapa komponen saja. Kesederhanaan ini memiliki harga, dan itu adalah bahwa tegangan output mulai turun jika Anda memuatnya dengan lebih dari beberapa mA.

Atau Anda dapat menggunakan SMPS pembalik (Switch-Mode Power Supply), seperti ini

yang akan memungkinkan lebih banyak saat ini. Rasio R1 / R2 menentukan tegangan output. Ini adalah aplikasi switcher paling sederhana yang saya tahu. Namun SMPS membutuhkan pemilihan komponen yang cermat dan tata letak PCB untuk mendapatkan efisiensi yang baik dan EMI yang rendah.

• Tegangan opamp + ve dan -ve tidak harus sama. Yang diperlukan adalah bahwa voltase yang digunakan f = memberikan 'ruang kepala "yang memadai untuk setiap sinyal yang akan ditangani.

The INA101HP penguat instrumentasi (datasheet) mengatakan bahwa pasokan minimum yang diizinkan adalah +/- 5 Volt dan maksimum adalah +/- 20. datasheet tidak mengatakan seberapa dekat Vout akan mendekati rel pasokan di +/- 5V pasokan tetapi dengan +/- Pasokan 15V Vout biasanya +/- 12,5V sehingga Anda mungkin mendapatkan 2 hingga 3 volt lebih sedikit di bagian atas dan bawah kisaran Vout.

Ada beberapa cara untuk membuat pasokan tegangan negatif rendah saat ini.

• Anda dapat menggunakan "pompa dioda" yang digerakkan oleh sinyal gelombang persegi dari pin prosesor.

• Sama seperti di atas tetapi dengan osilator internal sendiri. IC mutiplier tegangan kapasitif melakukan hal ini misalnya ICL7660 (datasheet ->) yang terkenal tetapi meningkatkan rasio (Vout / Vin) mungkin tidak memenuhi kebutuhan.

• Fungsionalitas 7660 versi DIY - memungkinkan sebanyak mungkin tahapan yang dapat dipertimbangkan dengan rasio Vin / Vout yang lebih tinggi. .

ICL7660 konverter tegangan negatif - sangat mudah diimplementasikan.

Juga, IC seperti driver MAX232 RS232 memiliki pompa dioda kapasitor inbuilt dan dapat digunakan sebagai sumber untuk memasok op amp. Lembar data MAx232

Jika Anda memiliki + 5V tersedia maka 7660 akan memberi Anda sedikit kurang dari -5V keluar - di bawah spesifikasi resmi - MUNGKIN bekerja tetapi marjinal. Menggunakan MAX232 atau versi serupa yang lebih modern akan memberi Anda> +/- 8V - lebih dari cukup.

Jika Anda hanya memiliki 3V3 tersedia pilihan Anda lebih terbatas. (Saya pikir Arduino menggunakan persediaan 3V3 tetapi Anda mengatakan Anda memiliki 5V yang tersedia satu cara atau yang lain, jadi tidak masalah). Dua transistor inverter yang saya jelaskan akan melakukan pekerjaan (Anda akan membutuhkan dua). Atau Anda dapat membangun pompa multi-tahap dioda dan mendapatkan> +/- 5V dari 3V3 atau apa pun.

Anda juga bisa menggunakan MC34063 (datasheet -> yang murah, tersedia dan sangat fleksibel) . Ini adalah sekitar 60c dalam 1 di Digikey dan dapat digunakan di setiap topologi smp yang dikenal. Tidak terlalu efisien oleh standar modern. pada 3V - 40V.

Berikut adalah contoh MC34063 dalam pasokan pembalik - positif ke negatif. +4.5 - 6V in / -12V out, tetapi rasio yang diinginkan dapat diberikan. Terlepas dari input dan output filter cap dibutuhkan 3 x R, 1 x D, 1 xc dan IC. Mirip dengan mode lain seperti stepup.

MAX232 yang ditampilkan di sini menggunakan lebih banyak kapasitor tetapi menghasilkan voltase negatif dan positif. Ada banyak varian pada IC ini termasuk beberapa yang menggunakan 0,1 uF caps dan beberapa yang memiliki caps internal. (Konverter / driver level RS232 adalah bonus dalam hal ini :-)).

- Beberapa bentuk SMPS (saklar catu daya mode) menggunakan induktor.

Smps biasanya bukan pilihan yang dipilih karena kompleksitas. Namun, rangkaian sirkuit "LD Flasher" berikut yang saya kembangkan beberapa tahun yang lalu (dan yang mungkin telah diciptakan oleh banyak orang lain) dapat memberikan pasokan negatif dengan komponen yang sangat sedikit dan dengan biaya rendah.

Seperti yang ditunjukkan di sini ini adalah flasher LED tetapi jika tidak ada LED yang digunakan dan dioda terhubung pada kolektor Q1 (atas L1) tegangan negatif akan dihasilkan. Ini bisa berpotensi menjadi pasokan programmer, pasokan LCD bias, -ve pasokan opamp dll.

Seperti yang ditunjukkan, kolektor Q1 didorong negatif di bawah tanah ketika Q1 mati hingga energi di L1 hilang. Tukar tanah dan suplai dan tipe transistor untuk pasokan + ve. Tambahkan dioda dari output untuk digunakan sebagai suplai DC. L1 - induktor "resistor like" pot kecil atau banyak lainnya - percobaan. Q1 Q2 - hampir semua transistor "jellybean" pnp & npn kecil. C1 terpolarisasi hanya untuk mendapatkan kapasitansi tinggi per ukuran. Dapat berupa keramik jika kapasitansi cukup tinggi untuk kebutuhan. Gunakan hanya LED2 (terbaik) atau LED1 pada satu waktu.

Konstanta waktu ~ = R2 x C1.

Konstanta lama menyebabkan pulsa diskrit. Konstanta waktu pendek menghasilkan frekuensi output yang lebih tinggi. Gunakan resistor antara Q1b-Q2c untuk tegangan pasokan yang lebih tinggi. Resistor dalam seri dengan C1 akan memperpanjang panjang pulsa.

Sirkuit ini biasanya disajikan dengan beban semacam di tempat L1 - itu mungkin LED (tergantung pada tegangan atau basis transistor (bagian dari tahap berikut) atau bola lampu dll. 'Inovasi' saya adalah sangat jelas salah satu menggunakan induktor (L1) sebagai beban. Ini memberikan pulsa arus ke L1 ketika Q1 aktif dan ketika Q1 mematikan L1 "terbang kembali" dan memberikan tegangan apa pun yang diperlukan untuk membuang energi dari L1 ke dalam beban.

Yang bisa Anda lakukan adalah mendapatkan inverter tegangan. Bahkan Microchip membuat hal-hal ini, sesuatu seperti TC1044S. Cari konverter DC-to-DC Charge Pump. Chip ini 'membalikkan' catu daya dari Vout ke -Vout. (5V ke -5V) Kemudian Anda bisa menghubungkan ini ke chip Anda. Yang menyenangkan adalah bahwa Anda hanya perlu beberapa kapasitor dan mereka tersedia dalam paket DIP. Perhatikan bahwa catu daya ini tidak dapat memasok lebih dari beberapa puluh mA (yang ini dapat menghasilkan 20mA).

Juga, chip ini menghasilkan banyak peralihan noise. Saat Anda memasukkan ini ke bagian analog Anda harus berhati-hati untuk itu. Jika Anda tidak peduli tentang itu dan hanya ingin -5V, silakan dan lakukan.

Jika Anda menginginkan solusi yang lebih bersih, Anda tidak bisa menyalakannya dari Arduino saja. Anda harus mendapatkan paket plug terpisah yang terisolasi dan menghubungkannya + ke GND saat ini, dan Anda - akan -5V (atau apa pun paket plug memuntahkan). Dengan seri 79xx (bukan 78xx), Anda dapat mengatur persediaan jika diperlukan. Paket colokan perlu diisolasi, jika tidak Anda akan kehabisan persediaan.

Saya mungkin salah, tapi saya tidak melihat garis GND di gambar itu. Jika demikian, maka -VCC lebih suka GND dan bukan "tegangan negatif". Ref: http://www.edaboard.com/thread174695.html

Saya harap ini membantu. Tentu saja, ini adalah penggunaan terbatas di Arduino karena board hanya menyediakan hingga + 5V. Tetapi jika Anda memiliki catu daya lain (yang saya pikir cukup biasa), solusi ini mungkin sangat ekonomis.

EDIT: Maaf, kesalahan saya. Tampaknya Anda ingin menggunakan UNO sebagai sumber, membuat jawaban saya usang. Tidak akan menghapusnya, jika Anda merasa itu berguna.

Jika +/- 4.5V cukup untuk Anda, masukkan 6 1.5V (atau gunakan baterai jenis lain) secara seri. Tetapi ujung negatif ke -Vcc dan ujung positif ke + Vcc. Hubungkan titik antara baterai 3 dan 4 ke sistem GND. Gunakan kapasitor misalnya 1 uF antara + VCC dan gnd, dan -VCC dan GND. Ingatlah untuk memeriksa polaritasnya.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}