10 비트 ADC가 내장 된 PIC 마이크로 컨트롤러로 작업하고 있으며 -1 ~ -3V 범위의 전압을 측정하려고합니다.
반전 모드에서 op-amp를 사용하여 전압을 양수로 만든 다음 마이크로 컨트롤러의 adc에 공급하려고 생각했지만 여기서는 부정적인 전원 공급 장치로 opamp에 전원을 공급해야합니다. 현재 부정적인 전원 공급 장치를 사용하고 싶지 않으며이 구성을 달성 할 수 있는지 궁금합니다. 도와 드릴까요?
10 비트 ADC가 내장 된 PIC 마이크로 컨트롤러로 작업하고 있으며 -1 ~ -3V 범위의 전압을 측정하려고합니다.
반전 모드에서 op-amp를 사용하여 전압을 양수로 만든 다음 마이크로 컨트롤러의 adc에 공급하려고 생각했지만 여기서는 부정적인 전원 공급 장치로 opamp에 전원을 공급해야합니다. 현재 부정적인 전원 공급 장치를 사용하고 싶지 않으며이 구성을 달성 할 수 있는지 궁금합니다. 도와 드릴까요?
답변:
반전 증폭기는 전압을 반전 네가티브 레일을 필요로하지 않는다.
파워 레일을 출력을 공급하는 것으로 생각하십시오. 회로를 보면 모든 연산 증폭기 핀이 0V 이상의 전압에 연결되어 있습니다. -1 ~ -3 범위가되면 출력에서 1 ~ 3과 정확히 반대로 표시됩니다. 당신의 핀의 입력 임피던스가 매우 (너무 오래 R로이 회로에 영향을 미치지 않습니다 이것은 또한, 버퍼로 당신에게 몇 가지 장점을 제공 에서 || R의 f는 크다).
간단한 저항 분배기가 작동한다는 것에 동의합니다.이 또한 작동한다는 것을 알려주십시오.
한쪽 끝이 양극 공급 레일에 매달려있는 전압 분배기를 사용할 수 있습니다. 저항이 같고 5V 전원 공급 장치가있는 것으로 가정하면 -1 ~ -3V 범위에서 + 2V ~ + 1V의 전압이 발생합니다.
+5V +
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R
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+-- OUT
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R
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IN -+
나는 핸디 일렉트로닉스 또는 서적없이 (전자가 아닌) 일을하고 있습니다. 그래서 이것은 대략적인 아이디어 일 것입니다. 다른 사람이 세부 사항을 채울 수 있습니다 ...
Vcc 레일에 매달려있는 PNP 트랜지스터 쌍을 사용하여 전류 미러를 사용해보십시오. 음의 전압 신호를 적절한 저항을 통해 미러의 입력 측에 공급하십시오. 동일한 전류가 미러의 출력 트랜지스터를 통해 흐르게됩니다. 잘 선택된 저항으로 0V ~ Vcc 범위의 전압 범위를 생성합니다.
편집-신규 : 현재 미러 회로도입니다. 전류가 트랜지스터 T1을 통과하면 T2는 동일한 전류 흐름을 시도합니다. 무작위로 15V로 선택한 전원 공급 장치를 기준으로 측정 할 음의 전압은 R1을 통해 약간의 전류를 생성합니다 (시뮬레이션에서 "입력 전류"로 측정 됨). R2가 R1과 같으면 허용되는 경우 그 전압이 동일한 전압을 찾을 수 있습니다. 그러나 그것은 0V (gnd)에 연결됩니다-우리의 회로는 순전히 양의 전원을 기반으로합니다. R2를 더 작게 만들지 않으면 작동하지 않습니다. R1의 1/2이라고 말하면 그 전압은 R1의 1/2입니다. 그것을 측정하고 수학을 수행하십시오 (누가, 2를 곱하면 어렵습니다!). 회로도에는 값과 비율이 다르지만 모두 수학을 다룰 수 있다고 생각합니다.
단순한 전압 분배기보다 이점은 1) 더 복잡해 보이고 2) 아날로그 IC 설계에서 일반적인 트릭이라는 것입니다. 제너 다이오드를 사용하여 다른 답변을 썼기 때문에 이것이 왜 더 좋은지 잘 모르겠지만 전압 분배기의 대안이며 다른 범위의 전압이나 다른 것을 얻을 수 있습니다. 이제 다른 사람들이이 아이디어의 지혜 나 어리 석음에 대해 언급하도록하겠습니다 ...
연산 증폭기가 필요하지 않을 수도 있습니다. 다음 MCP3304 같은 일부 ADC의는 (데이터 시트 참조 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21697e.pdf이 을 할 수있는, a는 ADC는 두 채널의 차이를 반환 차동 모드에서 내장되어 한 채널을 접지에 연결하면 (의사 차동 모드라고 함) ADC는 다른 채널에서 음의 입력 전압을 받아 음의 전압없이 음수로 변환 할 수 있습니다.
물론 이것은 ADC가 이런 종류의 것을 지원하는 경우에만 적용됩니다. 많은 사람들이 차동 모드를 전혀 가지고 있지 않습니다.
나는 이미 매우 좋은 답변이 있다고 생각하지만 기본적으로 동일한 일을하기 위해 자신을 사용하고있는 다른 접근법을 게시하고 싶습니다.
LT1167과 같은 계측 연산 증폭기를 사용할 수 있습니까? 그러나 네거티브 레일이 필요하지만 더 정확하지 않습니까? 또한 단순히 하나의 저항을 추가하여 원하는 경우 전압을 증폭하는 더 나은 방법.
네거티브 레일을 추가하는 것은 minmax MCW03-05D05와 같은 것을 추가하는 것만 큼 쉽습니다.
저항을 사용할 때의 문제점은 동일한 저항을 찾기가 매우 어렵다는 것입니다. 이로 인해 수정해야 할 오류가 발생합니다.