Arduino - негативна напруга від Arduino CiupaCabra

Нещодавно я отримав INA101HP, див. Зображення нижче. Я намагався використовувати його на макетній дошці. Щоб увімкнути підсилювач, я підключив 5V до pin + vcc, але потім зрозумів, що насправді не зрозумів, як поставити 5V для PIN-Vcc. як це можливо, якщо я використовую Arduino Uno як джерело напруги ?

РЕДАГУВАТИ: На основі отриманих досі відповідей

чи було б просто простіше/ДЕШЕВШЕ, якби я взяв окрему батарею 9 В з кришкою батареї 9 В і з’єднав позицію з землею, а не-кінець - до Vcc? величини + vcc та -vcc мають бути еквівалентними одному операційному підсилювача? Схоже, мені доведеться отримати щось зайве .

6 відповідей

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

Як бачите, для цього потрібно лише кілька компонентів. Ця простота має ціну, і це означає, що вихідна напруга починає падати, якщо ви заряджаєте її більше ніж на кілька мА.

Крім того, ви можете використовувати a Інвертор SMPS (джерело живлення в комутаційному режимі), як цей

що дозволить вищий струм. Співвідношення R1/R2 встановлює вихідну напругу. Це найпростіша програма перемикання, яку я знаю. Однак SMPS вимагає ретельного підбору компонентів та зовнішнього вигляду друкованої плати, щоб досягти хорошої ефективності та низької EMI.

Напруги живлення Opamp + ve та -ve не потрібні бути вони повинні бути рівними. Використовувані напруги повинні бути достатніми для забезпечення "достатнього простору" для всіх оброблюваних сигналів.

Приладовий підсилювач INA101HP (технічний паспорт) стверджує, що мінімально допустима потужність живлення становить +/- 5 Вольт, а максимальна - +/- 20. В таблиці даних не вказано, наскільки Vout підійде до силових шин до +/- 5 В витратних матеріалів, але з +/- Витратні матеріали 15V Vout зазвичай можуть бути +/- 12.5V, тому ви, ймовірно, отримуєте на 2-3 вольта менше у верхній і нижній частині діапазону Vout.

Існує ряд способів постачання низьковольтних витратних матеріалів.

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

Те саме, що вище, але із власним внутрішнім генератором. Ємнісні зміцнювачі напруги роблять це, наприклад, добре відомий ICL7660 (таблиця ->), але коефіцієнт підсилення (Vout/Vin) може не відповідати потребам.

DIY-версії функціональних можливостей 7660 - дозволяють стільки етапів, скільки можна розумно розглянути, з подальшим вищим співвідношенням Vin/Vout. .

Перетворювач негативної напруги ICL7660 - надзвичайно простий у реалізації.

Крім того, такі мікросхеми, як драйвер 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 більш сучасної версії дасть вам> +/- 8 В - більш ніж достатньо.

Якщо у вас є лише 3V3, ваші варіанти більш обмежені. (Я думав, що Arduino використовував джерело живлення 3В3, але ви кажете, що у вас є 5В так чи інакше, тому 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 дешевий, доступний і дуже гнучкий (і дуже старий) MC34063 (технічний паспорт ->. Вони складають приблизно 60c в 1 на Digikey, і їх можна використовувати в будь-якій відомій топології smps. Не дуже ефективний за сучасними стандартами. Експлуатуйте на 3В - 40В.

Ось приклад MC34063 у джерелі інвертора - позитивний до негативний. +4,5 - 6В вхід/-12В вихід, але можна забезпечити будь-яке бажане співвідношення. На додаток до кришок вхідного та вихідного фільтрів потрібні 3 x R, 1 x D, 1 x c та IC. Подібне для інших режимів, таких як stepup.

Показаний тут MAX232 використовує кілька конденсаторів , але породжує негативну та позитивну напругу. Існує безліч варіантів цієї ІС, включаючи деякі, які використовують кришки 0,1 мкФ, а деякі з внутрішніми ковпачками. (Перетворювачі/драйвери рівня RS232 в цьому випадку є бонусом:-)).

- Деякі форми SMPS (імпульсний блок живлення) з використанням індуктора.

SMPS, як правило, не є кращим варіантом через його складність. Однак наступна схема "LD Flasher", яку я розробив кілька років тому (і яку, мабуть, було винайдено багатьма іншими), може запропонувати негативну пропозицію з дуже малою кількістю компонентів і за низькою вартістю.

Як показано тут, є світлодіод спалаху, але якщо жоден світлодіод не використовується, а діод підключений до колектора Q1 (верх L1), буде створюватися негативна напруга. Це може бути подача планувальника, подача зсуву РК-дисплея, поставка opve-постачальника тощо

Як показано, колектор Q1 приводиться в мінус під землею, коли Q1 вимикається, поки енергія в L1 не розсіюється. Поміняйте місцями землю, живлення та транзистори на + ve живлення. Додайте діод з виходу для використання в якості джерела постійного струму. L1 - невеликий "резистор типу" індуктор або багато інших - експеримент. Q1 Q2 - майже будь-які невеликі транзистори pnp & npn "желе". С1 поляризований лише для отримання високої ємності на розмір. Наприклад, може бути керамічним, якщо ємність достатньо висока для потреб. Використовуйте одночасно лише світлодіод2 (найкращий) або світлодіод1.

Константа тривалого часу призводить до дискретних імпульсів. Постійна короткого часу забезпечує вищу вихідну частоту. Використовуйте резистор між Q1b-Q2c для вищих напруг живлення. Резистор послідовно з С1 продовжить тривалість імпульсу.

Ця схема зазвичай представлена навантаженням одного типу замість L1 - це може бути світлодіод (залежно від напруги або база транзистора (частина наступного кроку) або лампочка тощо. Моєю інновацією було дуже очевидний (L1) як навантаження. Він забезпечує імпульс струму в L1, коли Q1 увімкнено, а коли Q1 зупиняється, L1 "відлітає назад" і забезпечує будь-яку напругу, необхідну для передачі енергії з L1 на заряд.