Consejos para agregar un amplificador operacional de voltaje al equipo

La solución que me viene a la mente es un amplificador operacional que se ejecuta desde rieles de alimentación de +/- 15 V CC. Esto producirá salidas de señal de hasta +/-12 V sin ningún problema. La mayoría de los amplificadores operacionales harán esto.

Se puede configurar un amplificador operacional para que tenga ganancia, es decir, amplificará la señal y, en su solución, deberá amplificar esto en un factor de 12/0,1 = 120. Esta es una ganancia de voltaje considerable si se tiene en cuenta la frecuencia más alta de la señal de entrada, por lo que se debe tener cuidado al elegir el dispositivo apropiado.

EDITAR: leí mal la frecuencia máxima como 15 kHz cuando en realidad es solo 15 Hz, por lo que el párrafo a continuación es inapropiado para este trabajo, pero creo que es útil en general: -

El producto de ancho de banda de ganancia (GBP) debe superar los 1,8 millones (120 x 15e3), y para minimizar la distorsión a 15 kHz, diría que GBP debe ser más como 10 millones para estar seguro.

También debe considerar qué compensaciones de CC pueden estar presentes en la señal de entrada: dice que la frecuencia más baja es 1 Hz (¿o quiere decir 1 kHz?) Y si desea mantener cualquier nivel de CC en esta entrada que debe tenerse en cuenta en el diseño.

Si no desea mantener los niveles de CC, puede volverse más complejo ya que debe filtrar "en" la señal mientras "ignora" la CC. Los circuitos como este pueden distorsionar la forma de onda de las señales de baja frecuencia, por lo que se debe tener cuidado al elegir los componentes de valor correctos.

Como el objetivo parece ser la detección a distancia de una serie de máximos, ya sea una onda sinusoidal o un tren de pulsos, aquí hay un enfoque alternativo que podría ser más simple:

• Utilice un comparador como el LM111 o una versión mejorada más reciente para convertir la forma de onda del sensor de efecto Hall en una serie de pulsos, configurando el umbral de comparación alrededor de la mitad del rango de voltaje de la señal de entrada.

  • El "Detector de cruce por cero" en la hoja de datos vinculada es indicativo.

• Utilice la salida para conducir directamente un bucle de corriente al extremo receptor, por ejemplo, el LM111 puede absorber o generar suficiente corriente para " accionar lámparas o relés, conmutando voltajes de hasta 50 V a corrientes tan altas como 50 mA " (de la hoja de datos). ¡No se necesitan transistores de accionamiento ni MOSFET !

• Use solo una resistencia en este bucle de corriente, en el extremo receptor, para leer los pulsos como pulsos de voltaje.

Este lazo de corriente es un mecanismo de señalización robusto y estándar de larga distancia que se utiliza en sistemas industriales, como los sistemas de 4-20 mA y 10-50 mA. En la página de WikiPEdia, " los bucles de corriente se pueden usar en distancias moderadamente largas (decenas de kilómetros) y se pueden interconectar con enlaces ópticamente aislados ".

El mecanismo de bucle de corriente es menos sensible a la interferencia que cualquier solución de transmisión de voltaje comparable, y la solución de detección y transmisión de un solo IC descrita anteriormente es difícil de superar.