Filtrado de la salida del "inversor de voltaje MCU barato"

Este es el circuito que tengo para crear un riel negativo para un amplificador operacional local que necesita el riel para lograr bajar en el riel de salida. Intenté ejecutar un solo suministro, pero no funcionó lo suficientemente bien. El circuito funciona y con mis diodos obtengo una salida de -4.4V de 5V positivo que es suficiente para mis necesidades.

El problema es que la salida es un poco ruidosa y puedo ver algo de baja frecuencia. recogida también. ¿Cómo puedo filtrar la salida del circuito? Intenté aumentar el condensador C4 que redujo el ruido, sin embargo, no cambió la baja frecuencia. levantar.

El circuito suministrará un amplificador operacional utilizado en un circuito analógico, por lo que es importante que el ruido sea bajo.

ACTUALIZACIÓN: El esquema estaba mal (lo hice a toda prisa antes de salir duh), sin embargo, el circuito estaba conectado correctamente.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tal como está dibujado, su "circuito barato" solo generará calor en D2 y podría tender a producir una falla en la salida de la MCU que suministra la señal de la unidad de 31,25 kHz. Para acercarse a las intenciones, debe colocar C3 en serie con la fuente de señal y la conexión entre los dos diodos D1 y D2.
@MichaelKaras Consulte la actualización en la publicación original, hubo un error en el esquema, sin embargo, el circuito se conectó como debería.

Respuestas (3)

Tu circuito:

No puede funcionar como usted describe. Si se supone que es una bomba de carga, entonces C3 está en el lugar equivocado. Una bomba de carga adecuada es:

Los problemas de ruido no tienen sentido hasta que realmente tiene una bomba de carga. Pruebe el circuito anterior. Luego puede hacer otra pregunta si todavía tiene problemas con eso.

¿Está utilizando la salida de MCU directamente como fuente de la onda cuadrada? La impedancia de salida de la MCU (probablemente un rango bajo de 2 dígitos de ohmios) se transfiere a la salida de la bomba de carga y debe tenerse en cuenta.

Si el ruido de baja frecuencia es realmente el resultado de una variación de carga de baja frecuencia y es algo repetitivo y se puede estimar con un límite de baja frecuencia, junto con la estimación de la impedancia de salida de la bomba de carga, puede calcular un valor de capacitor para cumplir con el requisito de ruido. .

Alternativamente, para reducir el tamaño del condensador de salida, reduzca la impedancia de la fuente de onda cuadrada con algún tipo de búfer.

La sugerencia de LDO en la otra respuesta puede brindarle la salida más limpia si hay algo de voltaje de sobra.

Tenía esta fórmula para el tamaño del capacitor: C = 1 / (10*f*R) donde R es la resistencia de salida de la fuente, f es la frecuencia. y C es el (los) tamaño(s) del condensador. No tenía R, así que usé R = V / I, por lo que esto da como resultado 5/20 m = 250 ohmios. f es 31,25 KHz y el tamaño de la tapa es de aproximadamente 0,01 uF.
Entonces, 0.01uF limitará la ondulación debido a la frecuencia de conmutación de 31.25KHz. Pero la carga puede tener un elemento que cambia dinámicamente y que es mucho más lento (por ejemplo, el amplificador operacional está impulsando algo a una frecuencia de audio de 300 Hz, que es 100 veces más lento). Entonces, a primera vista, el 0.1uF podría ser 100 veces demasiado pequeño para cuidar la ondulación de ese efecto.
Agregué un RC LPF con una resistencia de 680 Ohm + un límite de 470uF, el ruido es mucho mejor pero aún no es aceptable. Creo que podría tener que usar un LDO, no estoy usando una sonda diferencial para verificar esto, pero el ruido no es el modo común.

Este ruido de baja frecuencia puede generarse por cambios en el consumo de corriente (carril negativo) del amplificador operacional. Tal vez un LDO podría hacer el truco. Para la alta frecuencia, use cualquier filtro de paso bajo.

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