Negatív feszültség az Arduino-tól

Nemrég kaptam egy INA101HP-t, lásd az alábbi képet. Megpróbáltam kenyérlapon használni. Az op erősítő bekapcsolásához csatlakoztattam 5 V-ot a + vcc tűhöz, de aztán rájöttem, hogy nem igazán értem, hogyan kell -5 V-ot biztosítani a -vcc tűhöz. Hogyan lehetséges ez, ha Arduino Uno-t használok feszültségforrásként? ?

arduino-tól

EDIT: Az eddig beérkezett válaszok alapján

Könnyebb lenne/OLCSÓBB, ha külön 9 V-os elemem lenne 9 V-os akkumulátor-kupakkal, és a Pos végét a földhöz, a Neg végét pedig a -vcc-hez csatlakoztatnám? A + vcc és -vcc méretnek meg kell egyeznie egy op erősítőnél? Úgy tűnik, hogy mindkét esetben be kell szereznem egy extra alkatrészt .

Ha csak néhány mA-re van szüksége, akkor a legegyszerűbb megoldás az a használata Töltőszivattyú Az ICL7660 használata -5V + 5V előállításához:

Mint látható, csak néhány alkatrészt igényel. Ennek az egyszerűségnek ára van, és ez azt jelenti, hogy a kimeneti feszültség csökken, ha néhány mA-nél többet tölt.

Alternatív megoldásként használhatja a az SMPS invertálása Használja a (Switch-Mode Power Supply) ehhez hasonlót

ez több villamos energiát tesz lehetővé. Az R1/R2 arány határozza meg a kimeneti feszültséget. Ez a legegyszerűbb kapcsoló alkalmazás, amit ismerek. Az SMPS azonban gondos alkatrész-választást és áramköri elrendezést igényel a jó hatékonyság és az alacsony EMI elérése érdekében.

  • Az Opamp + ve és -ve tápfeszültségeknek kell lenniük Nem legyen egyenlő. Szükséges, hogy az f = használt feszültségek megfelelő "magasságot" kínáljanak az összes feldolgozott jelhez.

Az INA101HP műszererősítő (adatlap) kijelenti, hogy a minimálisan megengedett tápellátás +/- 5 volt, a maximális pedig +/- 20 volt. Az adatlap nem tartalmazza, hogy a Vout milyen közel van a tápvezetékhez +/- 5 V tápellátásnál, de +/- 15 V tápellátás esetén a Vout általában +/- 12,5 V lehet, tehát Ön fent és lent van A Vout területének élén valószínűleg 2-3 volt kevesebb volt.

Számos módon lehet negatív feszültségellátást létrehozni alacsony árammal.

Használhat egy "diódaszivattyút", amelyet a processzor csapjának négyzethullámú jele hajt.

Mint fent, de saját belső oszcillátorával. A kapacitív feszültségerősítő IC-k ezt teszik, pl. B. a jól ismert ICL7660 (adatlap ->), de a boost arány (Vout/Vin) lehet, hogy nem felel meg a követelményeknek.

A 7660 funkcionalitás barkácsverziói - annyi szintet tesznek lehetővé, amennyit ésszerűen figyelembe lehet venni, ami magasabb Vin/Vout arányt eredményez. .

ICL7660 negatív feszültség-átalakító - rendkívül egyszerűen kivitelezhető.

Ezenkívül az IC-k, mint a MAX232 RS232 meghajtó, beépített kondenzátor-dióda szivattyúkkal rendelkeznek, és felhasználhatók a műveleti erősítők táplálásához. MAx232 adatlap

Ha + 5 V áll rendelkezésére, akkor a 7660 valamivel kevesebbet ad, mint -5 V - a hivatalos specifikáció szerint - MÁJUS munkával, de marginálisan. A MAX232 vagy hasonló, modernebb verzió használata> +/- 8 V-ot jelent - több mint elég.

Ha csak 3V3 áll rendelkezésre, akkor a lehetőségei korlátozottabbak. (Azt hittem, hogy az Arduino 3V3 tápellátást használ, de azt mondják, hogy az 5V elérhető így vagy úgy, így nincs gond). Az általam leírt két tranzisztoros inverter elvégzi a munkát (kettőre lesz szükség). Vagy építhet egy többlépcsős diódaszivattyút, és 3V3-ból vagy bármi másból kaphat> +/- 5V-ot.

Használhatja az olcsó, elérhető és nagyon rugalmas (és nagyon régi) MC34063-at (adatlap ->) is. A Digikey-nél ezek körülbelül 60 c/1 értékben vannak, és szinte minden ismert SM topológiában felhasználhatók. A modern mércével mérve nem nagyon hatékony 3 V - 40 V feszültség mellett.

Itt van egy példa egy inverz ellátásban lévő MC34063-ra - pozitívról negatívra. +4,5 - 6 V be/-12 V kimenet, de bármilyen kívánt arány elérhető. A bemeneti és kimeneti szűrőkupakokon kívül 3 x R, 1 x T, 1 x c és az IC szükséges. Ugyanez vonatkozik más módokra is, például a fokozásra.

Az itt látható MAX232 több generált kondenzátort használ azonban negatív és pozitív feszültségek. Ennek az IC-nek sok íze van, köztük 0,1 uF-os és belső kupakosak. (Ebben az esetben az RS232 szint konverterek/meghajtók bónuszként szolgálnak:-)).

- Az SMPS (kapcsoló tápegység) egy formája induktorral.

Az SMPS komplexitása miatt általában nem előnyben részesített lehetőség. Azonban a következő „LD Flasher” áramkör, amelyet néhány évvel ezelőtt fejlesztettem ki (és amelyet valószínűleg sokan mások találtak ki), negatív ellátást tud biztosítani nagyon kevés alkatrésszel és alacsony költséggel.

Amint itt látható, ez egy LED irányjelző. Ha azonban nem használ LED-t, és egy dióda csatlakozik a Q1 kollektorhoz (az L1 tetején), negatív feszültség keletkezik. Ez lehet egy programozó táp, egy LCD előfeszített táp, egy V opamp táp, stb.

Mint látható, ha a Q1 kikapcsol, amíg az L1 áramellátása kimerül, a Q1 kollektor negatívan fog működni a föld alatt. Cserélje a föld-, táp- és tranzisztortípusokat a + tápellátásra. Adjon hozzá egy diódát a kimenetből, amelyet egyenáramú tápegységként kíván használni. L1 - kicsi cserepes "ellenállás-szerű" induktivitás vagy sok más - kísérletez. Q1 Q2 - a "Jellybean" kis "pnp & npn" tranzisztorainak szinte mindegyike. A C1 csak akkor polarizálódik, hogy méretenként nagy kapacitást kapjon. Lehet például kerámia, ha a kapacitás elég nagy az igényekhez. Egyszerre csak a LED2-t (legjobb) vagy a LED1-et használja.

Hosszú időállandó diszkrét impulzusokhoz vezet. Rövid időállandó nagyobb kimeneti frekvenciát eredményez. Nagyobb tápfeszültség esetén használjon Q1b-Q2c közötti ellenállást. A C1-vel soros ellenállás megnöveli az impulzus hosszát.

Ezt az áramkört általában terhelés terheli L1 helyett - lehet LED (feszültségtől függően, vagy tranzisztortól (egy következő szakasz része) vagy villanykörte stb. Az "újításom" nagyon nyilvánvalóan az egyik volt Induktivitás (L1) terhelésként. Ez áramimpulzust ad az L1-ben, amikor Q1 be van kapcsolva, és ha Q1 ki van kapcsolva. L1 "visszarepül", biztosítva az L1 energia terheléséhez szükséges feszültséget.

Amit tehet, hogy beszerez egy feszültségszabályozót. Még a Microchip is úgy csinálja ezeket a dolgokat, mint egy TC1044S. Keresse meg a töltőszivattyú DC/DC átalakítóit. Ezek a chipek "invertálják" az áramellátást Vout-tól -Vout-ig. (5 V -5 V) Ezután csatlakoztathatja ezt a chipjéhez. Az a szép, hogy csak néhány kondenzátorra van szükség, és ezek DIP csomagokban érhetők el. Ne feledje, hogy ezek a tápegységek csak néhány tíz mA-t tudnak leadni (ez 20 mA-t).

Ezek a chipek sok kapcsolási zajt is generálnak. Ha ezt analóg alkatrészre táplálja, mindenképpen figyeljen. Ha nem érdekel, és csak -5V-t akar, csak tegye meg.

Ha tisztább megoldást szeretne, nem futtathatja csak egy Arduino-ból. Be kell szereznie egy külön plug-pack-ot, amely el van különítve, és csatlakoztassa + a jelenlegi GND-hez, és akkor - -5V lesz (vagy bármi, amit a plug-pack kiköp). A 79xx szériával (a 78xx helyett) szükség esetén szabályozhatja az ellátást. A csatlakozócsomagot el kell különíteni, különben csak a kellékek rövidre záródnak.