Para un amplificador operacional con una sola fuente de alimentación, ¿cómo se obtiene un voltaje negativo?

En mi diseño, estoy conectando un amplificador operacional LM324 en el modo de inversión y, por lo tanto, el voltaje de salida sería negativo de la entrada multiplicado por la ganancia. Pero estoy usando una fuente de alimentación de 5v y 0V. Entonces, ¿cómo es posible obtener una salida negativa cuando mi fuente de alimentación no puede tener un valor negativo? ¿Necesito una fuente de alimentación dual para lograr esto?el esquema de mi circuito

El rango de frecuencia de ambos filtros de paso de banda es de 0,7 hercios a 2,5 hercios. Ambos amplificadores operacionales deberían proporcionar suficiente ganancia para elevar mi señal débil (+-0.3v) hasta el nivel lógico TTL de mi microcontrolador, es decir, alrededor de 4.7 v, si no, agregaría un comparador para hacerlo.

No puedes, y sí lo haces.
¿Su señal de entrada es AC o DC?
Mi entrada es una constante de 2v con una fluctuación regular de +-0.3v en la parte superior.
Puede hacer referencia a la salida a los rieles intermedios (2.5V), pero si esto tiene sentido depende de todo su circuito.
¿Necesita que la salida sea negativa (por debajo de 0V) o puede estar entre 0V y +5V?
Es concebible que pueda usar el acoplamiento capacitivo en la entrada y/o salida, pero a menos que publique un esquema (bueno) o una descripción verbal detallada de lo que está tratando de hacer, (no tan bueno) todo es solo conjetura.
@BruceAbbott No necesito que mi salida sea negativa, pero cada vez que conecta un amplificador operacional en el modo de inversión, ¿no siempre está invertido? Mi temor es que cuando mi salida se invierta, se irá a cero debido a mi suministro de 5v y 0v.
@ozioma. ¿Está confundiendo una salida invertida con un voltaje negativo (bajo tierra)? Con una fuente de alimentación de un solo extremo, la salida del amplificador operacional NO irá por debajo del voltaje de tierra a menos que la oscilación de la señal sea lo suficientemente grande.
Si su señal solo tiene un rango de ± 0.3V, entonces parecería que no hay peligro de golpear el riel si diseña su circuito correctamente. (es decir, con una compensación de 2 ~ 3 voltios. Dado que no sabemos a dónde va la señal, estamos limitados en lo que podemos sugerir de naturaleza práctica.
@RichardCrowley. De acuerdo, mucho depende de que el OP haga declaraciones específicas sobre valores o proporcione un esquema. Es posible que ninguna de las respuestas sea correcta y no se pueda determinar sin la entrada del OP.
Creo que aquí hay una confusión entre 'negativo' e inversión de fase. " en el modo de inversión y, por lo tanto, el voltaje de salida sería negativo de la entrada multiplicado por la ganancia. Pero estoy usando una fuente de alimentación de 5v y 0V. Entonces, ¿cómo es posible obtener una salida negativa?
He añadido un esquema arriba.

Respuestas (2)

Puede usar un inversor de voltaje como el LMC7660 para generar un riel negativo para su amplificador operacional. Convierte cualquier voltaje entre 1,5 V y 10 V en su equivalente negativo, por ejemplo, +5 V de entrada, -5 V de salida. Sin embargo, solo es bueno para unos pocos mA.

¿Por qué el voto negativo? ¡Respuesta perfectamente aceptable!
@ Sparky256 El OP preguntó específicamente cómo obtener un resultado negativo; esa era la parte de la pregunta que estaba tratando de responder (y esa es también la forma en que está redactado el título).
Siempre puede utilizar una pieza con la bomba de carga ya integrada: maximintegrated.com/en/products/analog/amplifiers/MAX44267.html
@tcrosley. Me perdí ese, pero el OP aún no había enviado un diagrama. Pero me equivoqué al interpretar el contexto de la pregunta y lo entendí al revés. suspiro...

La entrada inversora de un amplificador operacional produce una salida negativa en relación con la entrada no inversora . Entonces, si su señal es 2V +-0.3V, entonces puede configurar la referencia de 'tierra' de la entrada no inversora a 2V y la salida también será relativa a 2V.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

El LM324 lucha por bajar por debajo de 0,6 V, pero sin conocer la aplicación no podemos decir que esto será un problema. El OP tampoco especificó los límites de ganancia o voltaje de salida, así que solo busqué la respuesta más simple.
He agregado un esquema arriba
La señal está acoplada a CA, por lo que no hay que preocuparse por 2 V CC. Simplemente polarice cada entrada no inversora a 2.5V con un divisor de resistencia (como en mi circuito) y estará listo para comenzar.
Para un amplificador operacional con una sola fuente de alimentación, ¿cómo se obtiene un voltaje negativo?
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