아날로그 전압 레벨 변환 (레벨 시프트)

1.5V ~ 3.5V 사이의 아날로그 전압을 끄는 조이스틱이 있습니다.

이 전압 범위를 변환하여 0V와 5V 사이의 아날로그 전압을 취하는 모터 컨트롤러를 제어하고 싶습니다.

레벨 시프트 및 증폭을 올바르게하려면 어떻게해야합니까?

2.5V를 중심으로 5/2 = 2.5의 간단한 이득을 원합니다. 모터 컨트롤러 에서처럼 5V 전력을 사용할 수 있다고 가정하면 쉽습니다.

이것은 MCP6041 및 기타 여러 제품과 같이 5V 전력에서 실행할 수있는 레일 투 레일 출력 opamp 여야합니다. R1과 R2는 전압 분배기를 형성하여 입력 신호가 증폭 될 2.5V를 만듭니다. C2는 DC보다 5V 전원의 노이즈를 훨씬 더 감쇠시켜 조용하고 부드러운 DC 레벨을 만듭니다. opamp는 클래식 포지티브 게인 구성으로 R4 및 R3이 게인을 설정합니다. R1 및 R2에 의해 생성 된 2.5V 소스의 임피던스는 이득을 위해 R3에 효과적으로 추가되지만 100kΩ에서 1.2kΩ의 작은 기여입니다. 게인은 2.5보다 약간 작습니다.

이것은 하나의 연산 증폭기로만 가능합니다. 당신이하려는 것은 레벨 시프트 및 증폭 입니다. 우리는 이것을 항상 만들었습니다. 작은 아날로그 전압 출력 범위의 센서가 있고 전압 스윙을 확장하여 ADC에서 최대 해상도를 얻을 수있는 로봇에 유용합니다.

우리는 보통 다양한 오프셋과 게인으로 만들어서 로봇의 각 센서에 맞게 조정할 수 있습니다.

설정이 올 바르면 항상 포트의 저항을 측정하고 대신 고정 값 저항을 사용할 수 있습니다.

또는 값을 직접 계산할 수 있습니다.

저항 값을 계산 하는 데 도움이 되는 온라인 계산기 가 있습니다.

Cybergibbons의 말과 반대로, 그것은 매우 간단한 아날로그 전자 장치입니다. 그러나 회로에 사용할 전원을 지정해야합니다.

공통 모드 신호 (1.5V)를 0으로 낮추고 나머지에 5/2 = 2.5의 게인을 적용하는 회로가 필요합니다. 약간의 게인을 가진 Op-Amp 기반 레벨 시프터로 쉽게 할 수 있습니다.

해결책은 기준 전압이 1.5V 인 아날로그 감산기를 사용하는 것입니다. 더 간단한 해결책은 올바른 위치에 기준이있는 비 반전 증폭기 일뿐입니다.

이 회로 는 다음 작업을 수행합니다.

_{^{Opamp는 시뮬레이터의 기본값 일 뿐이므로 공급 장치에 따라 다른 것이 필요할 수 있습니다.}}

의해 주어진 이득을 가진 비 반전 증폭기$\dfrac{R_1 + R_2}{R_2}$