menggunakan op amp di sirkuit bertenaga baterai

8

Saya ingin menggunakan rangkaian amp non-pembalik sederhana dalam proyek kecil yang sedang saya kerjakan. Proyek ini bertenaga baterai, jadi tegangan satu-satunya yang saya miliki adalah 3.3V. Pertanyaan saya adalah: bagaimana saya harus mendapatkan tegangan untuk -ve rail? Tentu saja saya bisa menambahkan konverter DC-DC tapi saya yakin ini sudah merupakan masalah yang sudah terpecahkan jadi saya pikir saya akan bertanya dulu.

Terima kasih!

batteries operational-amplifier Jeremy
sumber
Apakah Anda memerlukan tegangan negatif? Anda tidak bisa hanya memanipulasi 0v untuk apa yang Anda butuhkan dengan gerbang tidak.
Dean
@Dean, bagaimana cara menggunakan gerbang tidak untuk memanipulasi 0V? (Saya kira pompa pengisian mungkin menjadi pilihan, tetapi ada cara yang lebih sederhana untuk menyelesaikan masalah.)
Thomas O

Jawaban:

11

Sudah umum dalam elektronik audio bertenaga baterai modern untuk tidak merujuk audio ke ground 'benar', dengan rel pasokan +/-. Sebagai gantinya, Anda membuat referensi audio setengah jalan antara ground dan rail voltase Anda (seringkali dengan sepasang resistor dan beberapa jenis penyangga). Kemudian Anda mengatur sinyal audio Anda untuk mengayunkan kedua sisi referensi tengah-rel ini - satu cenderung berakhir dengan cukup banyak kapasitor kopling seri untuk membiarkan Anda menggeser titik DC dari sinyal sekitar.

Sebagai alternatif, jika Anda tidak suka itu (dan ada alasan untuk tidak - mendapatkan referensi cukup tenang dan cukup kaku bisa menyebalkan, seperti halnya topi seri, dan pada 3v3 Anda cukup kekurangan ruang kepala begitu Anda sudah potong menjadi dua), kemudian rel -ve dapat diproduksi menggunakan perangkat pompa pengisian seperti MAX660 (ada banyak sumber lain untuk bagian yang sama) - itu jauh lebih sederhana daripada konverter DC-DC full-up .


sumber
Anda tidak perlu buffer tegangan bias untuk amp pembalik. Anda hanya menghubungkannya ke input non-pembalik, yang merupakan impedansi input tinggi. Yang Anda butuhkan adalah banyak kapasitansi antara tegangan bias dan ground audio, untuk menghilangkan kebisingan catu daya.
endolith
@ endolith, itu tidak berlaku untuk amplifier noninverting.
Thomas O
@ Thomas Oh, saya salah membaca pertanyaan. Lakukan ini untuk pasokan tunggal non-pembalik: analog.com/library/analogDialogue/archives/35-02/avoiding/…
endolith
Hati-hati dengan seberapa dekat dengan rel yang bisa Anda hasilkan.
Kellenjb
3

Will benar, tetapi di sisi lain jika proyek ini bukan audio atau hanya tidak memerlukan tegangan positif dan negatif maka Anda hanya perlu menggunakan op-amp yang dapat beroperasi dengan pasokan yang tidak seimbang seperti (menarik op-amp acak) keluar dari digikey) LT1494IN8. Anda cukup menghubungkan -ve ke ground dan + ve ke rel Anda dan Anda baik-baik saja. Anda tentu saja terbatas pada rentang tegangan Anda untuk output (0-12V atau apa pun baterai Anda) jadi jika Anda menggunakan audio Anda harus melakukan apa yang dikatakan Will, tetapi jika Anda hanya ingin memperkuat sesuatu Anda dapat menggunakan ini.

Saya yakin ini adalah pertanyaan khas BTW. Ketika saya masih di sekolah, mereka tidak pernah membiarkan op-amp pasokan tunggal itu ada. Kami selalu menggunakan +/- 15V dan saya selalu menganggap itu satu-satunya cara untuk menggunakan op-amp. Tetapi persediaan positif dan negatif sangat jarang di dunia nyata sehingga perlu membayar untuk mempelajari hal-hal ini.

AngryEE
sumber
2
Jika Anda menggunakan voltase di antara rel positif dan negatif, Anda tidak perlu op-amp khusus untuk beroperasi dengan pasokan yang tidak seimbang. Op-amp catu daya tunggal dinamai demikian karena rentang mode umum mereka termasuk catu negatif. Bagaimanapun, periksa tegangan operasi minimum dengan hati-hati!
markrages
Untuk beroperasi dengan persediaan yang tidak seimbang, Anda memerlukan op-amp rel-ke-rel, dan biasanya membantu untuk memeriksa lembar data untuk memastikan mereka mengatakan mereka akan beroperasi dengan satu pasokan. Saya telah melihat keduanya pada beberapa lembar data sehingga ini bukan hal yang aneh dan tampaknya cukup standar.
AngryEE
2
Anda telah membuat dua pernyataan yang sedikit salah. (1) Anda tidak memerlukan amp rail-to-rail untuk persediaan yang tidak seimbang, walaupun dengan hanya 3.3V Anda mungkin akan menemukan input dan output rail-to-rail berguna. (2) Karena tidak ada op-amp yang membutuhkan pasokan ganda, mencari frase "berfungsi dengan pasokan tunggal" pada lembar data tidak perlu. (Saya pikir frasa diciptakan ketika amplifier pertama yang menyertakan rel negatif dalam rentang input mode-umum diperkenalkan.) Sebagai gantinya, lihat lembar data untuk rentang mode umum dan ayunan keluaran untuk memutuskan apakah itu akan bekerja dengan persediaan Anda.
markrages