Interfaz de amplificador operacional de suministro dual con microcontrolador

Tengo un circuito amplificador de amplificador operacional dual (LM833) para amplificar una señal con un riel de suministro dual de +-10 V desde un suministro de 22 V con un divisor de voltaje de resistencia. La salida se rectifica en una salida de 0-8V, para lo cual simplemente necesito una salida lógica por encima de cierto umbral (alrededor de 3V).

El problema es que el micro Arduino se alimenta de la misma fuente de 22V a través de un regulador de conmutación. Entonces, las referencias a tierra de la salida del amplificador operacional y Arduino tienen diferentes potenciales, por lo tanto, no puedo usar un MOSFET simple para interactuar entre los dos circuitos. ¿Existe otra forma de conectar los circuitos de forma segura sin utilizar un relé que sería demasiado grande y potencialmente demasiado lento para la aplicación de conmutación?

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Este es un esquema simplificado que muestra mi problema principal, ya que la conexión a tierra de arduino se refiere al punto -10V del opamp.

Dibuja un esquema simplificado de tu circuito. La referencia a tierra es donde USTED decide que está a tierra (siempre que tenga aislamiento de la red eléctrica). Ahora vea su señal en el Arduino usando la referencia de tierra de Arduino. Entonces, su señal en Arduino es realmente de 10v a 18v. Ahora solo tienes que deshacerte de los molestos 10 voltios. Zener y divisor de voltaje?
Edite su pregunta y podrá abrir una herramienta de dibujo esquemático presionando Ctrl + M.
¿Hay alguna razón por la que realmente esté conectando a tierra el punto medio de su divisor de suministro en lugar de usar una configuración de "tierra virtual" de suministro único?
Gracias, intentaré usar un Zener para bajar el voltaje y ver cómo va. Estoy usando un riel dual porque la hoja de datos LM833 dice que necesita un voltaje negativo mínimo de -5V
@enrico: quiero decir, ¿por qué no usa un circuito de amplificador operacional de suministro único adecuado con una "tierra virtual" flotante y un acoplamiento capacitivo?
También tenga en cuenta que en el circuito que está utilizando, no conectaría la tierra analógica (GND) a la tierra del Arduino. Su -10v se convierte en la tierra del circuito Arduino. (Estoy bastante seguro de que ya lo sabías. Pero para que otros lo vean)
@ThreePhaseEel No estoy seguro de lo que quiere decir, ¿no está el divisor de voltaje ya creando una 'tierra virtual' en mi circuito? También agregué los condensadores de acoplamiento al esquema.
Si entiendo bien su pregunta, solo necesitará un valor lógico 0 o 1 según el valor de entrada analógica. Tal vez puedas usar un optoacoplador entre tu circuito analógico y el micro...

Respuestas (4)

como el mcu está realmente referenciado al riel negativo, la salida del opamp tiene un sesgo de CC (frente a la tierra del mcu).

Así que solo trate todas las medidas como tales y estará bien.

En lugar de su divisor de voltaje improvisado, que tiene problemas cuando inyecta corriente a tierra, elija un divisor de riel real, como el TLE2426 . Corren menos de $ 2 USD en paquetes DIP. Luego, usa esa tierra para todos tus circuitos.

Puede configurar el regulador de conmutación de Arduino para usar la misma tierra virtual que está usando para el amplificador operacional. De esa manera, la referencia de tierra para el amplificador y el circuito arduino será la misma, y ​​podría salirse con la suya con un regulador más pequeño, porque solo regulará de 11 V a 5 V en lugar de 22 V.

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Esto eliminará totalmente el divisor de voltaje. Además, ¿cuánta corriente espera que el regulador pueda extraer a través del divisor de voltaje?
@JRE ¿Por "munge" quieres decir "puré hasta que no sea bueno"? Nunca escuché ese término, solo lo busqué en Google. ¿Arduino no solo necesita algo así como 100 mA? Suena bastante razonable con tapas de desacoplamiento.
Imagina que el regulador es una resistencia. 100mA a 10V serían 100 ohmios. Para que eso NO perturbe su divisor de voltaje, las resistencias del divisor de voltaje deben ser considerablemente más pequeñas. Como 10 ohmios o menos. ¿Ve algún problema con un divisor de voltaje hecho de dos resistencias de 10 ohmios? Recuerda que el regulador está en paralelo a una de esas resistencias.
Considere también lo que hará el consumo de corriente pulsante de un regulador de conmutación al voltaje en la unión de R1 y R2. El pobre amplificador operacional amplificará prácticamente solo los pulsos del regulador.

Simplemente agregue un diodo Zener de 10 V y una resistencia RX correctamente valorada en serie entre D1 y C1 para que la salida máxima de su OpAmp coincida con la entrada de rango lineal Arduino Max. Calcule el RX y el R8 de modo que el Mínimo de su OpAmp coincida con la entrada lineal mínima del Arduino, y estará en el juego. R3 y R6 también podrían modificarse para una mayor coincidencia. La respuesta corta es Zener y resistencia de baja potencia.

Proporcione más parámetros como la impedancia de entrada de su circuito Arduino y ciertamente podemos calcular el Zener y la resistencia de manera adecuada. Espero que esto ayude.

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