-Fuente de alimentación de 12v para amplificador operacional

Planeo construir este circuito de búfer para usar mi tarjeta de sonido como un osciloscopio, pero no estoy seguro de cuál es la forma mejor/aceptable de obtener los -12V.

  • ¿Puedo usar una fuente de alimentación de 24 V CC y luego usar un divisor de voltaje (tal vez con un diodo zenner) para crear una tierra virtual?
  • ¿Puedo usar algo como un LM7812 para reducir el voltaje de 24 V a 12 V y usarlo como tierra virtual?
  • ¿O hay una forma más preferida de lograr esto que alguien pueda indicarme?
Puede usar un 24vdc con un divisor de voltaje, simplemente agregue un seguidor de voltaje no inversor después para endurecer un poco su suelo. Sospecho que su 24vdc es una fuente de alimentación conmutada, si este es el caso, probablemente necesitará un par de LDO de 10V (si +-10V es suficiente) para filtrar el ruido hhff.
Dado que planea usar la tarjeta de sonido de su PC, una opción práctica sería usar salidas de +12V y -12V de suministro ATX.
+/- 12 V es bastante excesivo para este requisito: la entrada de línea de su PC solo necesita aproximadamente 1 V de pico a pico y es casi seguro que esté acoplada a CA de todos modos. Simplemente use un solo suministro de 12 V y cree una referencia de tierra virtual en el medio.
@RohatK Planeo usar esto con una computadora portátil, por lo que no hay disponible una fuente de alimentación ATX. Estaba pensando en buscar uno de una computadora vieja, pero son un poco grandes y voluminosos para este proyecto.

Respuestas (4)

Respuesta loca. No.

TL082 funcionará fácilmente con 9V. Utilizará la entrada de línea de la tarjeta de sonido, que es de aproximadamente 10k, que es fácilmente controlada por este amplificador operacional. Entonces use dos baterías de 9V para crear un suministro de +/- 9V. El poder será lo más suave posible sin mayor blindaje. Sin duda, será más silencioso que el caos analógico y digital dentro de su PC. Simplemente use un interruptor de doble tiro para controlar ambos lados del suministro simultáneamente. No olvide que solo necesita alrededor de 3Vp-p como máximo. apague su entrada de línea, por lo que 12V no son estrictamente necesarios para usarlo como un osciloscopio.

No conozco su caso de uso, pero sospecho que la cantidad de horas que usará esto caerá fácilmente en la vida operativa útil de un PP3 alcalino de buena marca. Solo consumirá ~ 30 mA. Y es menos complicado que construir una fuente de alimentación activa. Construí un búfer muy similar para mi tarjeta de sonido y funciona muy bien. Sin embargo, estoy seguro de que no necesito recordarle las serias limitaciones de ancho de banda que enfrentará. Obtendrá 20kHz nominalmente, pero podría aumentarlo a 96kHz si su tarjeta de sonido / software lo admite.

Lo más importante es que compartiría una filosofía personal. Nunca construyo equipos de prueba. Compro lo mejor que puedo y si no puedo, ahorro hasta que puedo. La razón es que si construyes el tuyo propio (y eres un aficionado, como yo), nunca tendrás plena confianza en sus lecturas. Siempre se preguntará si esa señal de 50 Hz que domina todos sus resultados proviene del dispositivo que se está probando o de la alimentación de red a través de los reguladores de voltaje de su circuito. Al menos eliminar su fuente de alimentación ayuda a cumplir con esta filosofía.

"TL082 funcionará fácilmente con 9V". Solo cuando se encuentre con una entrada de alta impedancia , y solo le dará alrededor de 1 Vac RMS al hacerlo, debido al límite de entrada a riel de ± 3V. 1 Vac RMS es 2.828 Vp-p. Agregue la caída del voltaje de la batería y, bueno, digamos "no recomendado".
Estoy de acuerdo con Warren en que +-9 V no es una buena combinación para un TL082. Sin embargo, muchos opamps pueden funcionar bien desde +-9 V. Esta podría ser una respuesta válida simplemente recomendando un opamp diferente.
@OlinLathrop Acabo de elegir la opción del OP, ya que eso es lo que usó mi búfer, y funciona bien. El TL08x es mi amplificador preferido. Tienes razón en que habrá dispositivos técnicamente más apropiados. ¿Te importa editar?
Esto seguramente sería lo más fácil y siempre podría agregar algo más más adelante si no funcionaba bien. ¿Algún consejo sobre un amplificador operacional que funcione para esta situación que sea más apropiado para +/- 9V?

En general, un terreno virtual funcionaría, y luego deberías usar algo como esto:
ingrese la descripción de la imagen aquí

Sin embargo, en este caso específico, puede que no sea una buena idea, ya que la tierra también está conectada a su osciloscopio y a la tierra del dispositivo en el que está midiendo. Así que le aconsejo que cree el -12V usando un simple convertidor DC/DC. El 'Convertidor CC/CC aislado de montaje en placa MULTICOMP MCE12S05S' de Farnell cuesta solo 4 € y funcionaría bien en su aplicación.

Sólo si te puedes permitir el ruido producido. PSRR no es infinito para un TL082, particularmente en las frecuencias del regulador de conmutación.
@Cees ¿Quiere usar el convertidor CC/CC con una fuente de alimentación de 24 V y pasar los 24 V a 12 V para usarlo como tierra? ¿O ese convertidor CC/CC puede convertir 12 V a -12 V?
@coppolaij: Primero, publiqué el número de modelo incorrecto. Necesitará 'XP POWER IK2412SA', que es un convertidor de 24 VCC a 12 VCC. Entonces, esto convertirá sus 24 V a 12 V CC, y dado que la salida está aislada, puede conectar la salida + a tierra y obtener -12 V en el otro pin. Agregaría algunos condensadores en la salida para filtrar el ruido (100 nF en paralelo a 10uF probablemente estaría bien)

El circuito está acoplado a CA, por lo que técnicamente no requiere una fuente de alimentación de doble voltaje. Si reemplaza las referencias de -12 V con el lado de tierra de una fuente de alimentación de un solo extremo, solo necesita encontrar alguna forma de obtener una tierra virtual para polarizar la señal de entrada entre las limitaciones de E/S de el circuito buffer/amplificador.

La razón por la que las personas usan fuentes de alimentación de doble extremo con circuitos de amplificador operacional como este es específicamente para evitar las molestias y los problemas de los circuitos de tierra virtuales. No existe una solución libre de dificultades, solo una elección de qué bolsa de problemas desea aceptar.

¿Puedo usar una fuente de alimentación de 24 V CC y luego usar un divisor de voltaje (tal vez con un diodo zenner) para crear una tierra virtual?

Ese es un método, pero como verá al leer el artículo vinculado anteriormente y los artículos vinculados al final, sería fácil describir esto como una solución fácil.

Su idea es más cercana a la del terreno virtual de CMoy criticado en la parte superior del artículo, solo que sin mencionar las tapas de los rieles, que mitigan muchos de sus problemas, pero no todos. Puede hacerlo mucho mejor, que es el tema del resto de ese artículo vinculado.

¿Puedo usar algo como un LM7812 para reducir el voltaje de 24 V a 12 V y usarlo como tierra virtual?

Sí, pero TANSTAAFL :

  • Es solo una tierra virtual exacta de ½ riel en la medida en que el suministro de 24 V y el LM7812 son precisos. Si el suministro de entrada es un 5 % alto y la salida del regulador de medio riel es un 5 % bajo, el punto de tierra virtual se desviará aproximadamente un 10 % del ideal. Dependiendo de las condiciones, los circuitos de tierra virtuales en el artículo vinculado pueden ser más precisos que eso.

  • Quema la mitad del voltaje del riel para lograr esto. Tirará un poco de calor. Probablemente no lo suficiente como para requerir un disipador de calor, y ciertamente no lo suficiente como para requerir enfriamiento por aire forzado, pero... bueno, no es muy técnico. Descuidado. Antieconómico.

¿O hay una forma más preferida de lograr esto que alguien pueda indicarme?

Lotes. Incluso si recopilas todas las ideas en mi artículo y aquellas a las que he vinculado, sigue siendo solo un subconjunto de las formas en que las personas han inventado para abordar este mismo problema.

Lo más importante a tener en cuenta al seguir todo esto es que los voltajes son relativos, no absolutos. No hay "12 V", solo "12 V con respecto a X", donde X podría ser cualquier otro potencial de voltaje. Cualquiera _ Lo más probable es que sea 12 V por encima de algún punto de tierra, pero también podría ser 12 V por encima de la salida de una planta de generación eléctrica de 500000 V. Incluso si descartas posibilidades salvajes como esa, tienes muchas posibilidades mundanas, como qué suelo; todos los "motivos" no son iguales.

También tenga en cuenta que la única razón por la que este circuito al que se refiere recomienda ± 12 V es para dejar suficiente espacio entre los rieles de este amplificador operacional para que la señal de entrada pase y se amplifique. Si la señal de entrada pudiera ser tan alta como 0,1 V de pico a pico y, por lo tanto, la salida fuera de hasta 1 Vp-p, probablemente podría empujar este circuito hacia abajo hasta 12 V de un solo extremo, según las características de la carga. Esa es una conjetura informada basada en pruebas .

Tenga en cuenta la carga: como muestran esas mismas pruebas, si se supone que debe controlar un circuito de entrada de 50 Ω, es posible que necesite 24 V de un solo extremo o ±12 V.

gracias por el enlace de tierra virtual, estaba buscando información como esa.
Al leer el enlace, parece que el "divisor de rieles" TLE2426 haría exactamente lo que necesito. Parece que la corriente de entrada máxima del TL082 es de 2,8 mA y parece que el TLE2426 puede emitir 80 mA.
@coppolajj: 80 mA es la corriente de cortocircuito muerto, y está destinado a indicarle el punto en el que se espera que el dispositivo se derrita . En la práctica, desea permanecer bien por debajo de las curvas de cortocircuito dadas en la página 15. Además, la especificación de 2,8 mA es solo la corriente inactiva para el amplificador operacional, no su corriente de funcionamiento. Si maneja una carga sustancial, la corriente saldrá del terminal de SALIDA del amplificador operacional, a través de la carga, y parte de ella regresará a la tierra virtual del búfer. La cantidad que regresa depende de las rutas de tierra dentro del circuito de carga. Es posible que necesite una de las opciones más sustanciales en mi artículo.

Para un proyecto único, una forma muy sencilla es conseguir dos verrugas de pared de 12 V. Conecte el extremo - de la verruga de la pared A al extremo + de la verruga de la pared B y llámelo a tierra. El extremo + de A es +12 y el extremo - de B es -12.

Nuevamente, esto no es para producciones de volumen, sino una forma rápida y relativamente económica de abordar el problema en un contexto de pasatiempo.

Dos verrugas de pared aisladas . Muchas verrugas de pared están reguladas por conmutación con una de las salidas conectada a una de las entradas para seguridad y control de ruido, por lo que lucharán cuando estén dispuestas de esa manera.
Sustituiría 'una de las entradas' por 'tierra'. Casi se podría pensar que es posible tener el cable how en una de las salidas :D
@Warren: Todo lo que se llame "verruga de la pared" se aislará. Te costará encontrar uno que no lo sea. Estoy dividido entre mencionarlo y causar una confusión innecesaria, y no mencionarlo y el muy raro resultado corto. Creo que lo dejaré a su comentario a menos que pueda mostrarme una verruga de pared del consumidor que conecta una de sus salidas a tierra. Tenga en cuenta que tal cosa necesitaría tener un enchufe de tres clavijas, lo cual ya es bastante raro.