¿Cómo amplifico el voltaje de un DAC?

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¿Cómo hago para emitir una señal analógica de 0V a 10.67V usando un DAC y proporcionar un Vcc de 5Vdc que puede suministrar al menos 3.5 amperios al resto de mi circuito?

Estoy tratando de hacer un circuito que produzca un voltaje específico en el rango de 0V - 10.67V. Este circuito también es parte de un circuito más grande con un consumo de corriente de 3.5 amperios. Estoy usando un Atmega328P y un DAC MCP4922 de 12 bits alimentado por un adaptador de pared de 5 V CA / CC. Mi objetivo es poder enviar un número al Atmega328P y hacer que el MCP4922 envíe el voltaje correspondiente que puedo hacer pero no puedo hacer que el MCP4922 produzca un voltaje mayor que (acercándose pero no igual a) Vcc. Tengo un par de ideas sobre cómo llegar a la 10.67V hasta ahora, pero no estoy seguro de cuál sería la mejor opción o si estoy en el camino correcto.

Hoja de datos de MCP4922: aquí

Idea # 1:

Mantenga el circuito y la fuente de alimentación "tal cual". Excepto en el Vout de la DAC, agregue un amplificador operacional configurado para la operación de suministro de un solo lado en un circuito de ganancia no inversora como se muestra en este ejemplo de microchip.com .

Luego establecería R2 y R1 para que Vout = Vin * Gain. Donde Ganancia = 10.67 / (Vref del DAC). Reduciría mis cálculos para el DAC a la mitad. Donde antes, si quisiera generar 2 voltios, le diría al DAC que emita 2V. Ahora, si quiero generar 2V, le digo al DAC que emita 1V y el opamp lo duplicará a 2V. Por la misma lógica, si el DAC genera 5V, el amplificador operacional lo convertirá a 10V.

¿Esto es factible? Buena idea?

Idea # 2:

Deshágase del adaptador de pared de CA / CC y cambie a un transformador de 12Vac. Tome la salida de 12Vac y divídala en dos líneas +/- 12V. Tome una línea y use un puente rectificador (¿onda completa?) Con un condensador de suavizado para convertir el 12Vac a 12Vdc. Tome la otra línea y use el 12Vac con un amplificador operacional en una configuración de amplificador no inversor. Donde el Vout del DAC iría al (V +) del amplificador operacional. Y donde la ganancia deseada sería = 10.67 / (Vref de la DAC).

* Mis disculpas. Realicé una edición y eliminé la segunda parte preguntando cómo reducir 12V a 5V para hacer este tema más específico.

    
pregunta EEstudent

3 respuestas

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Para reducir prácticamente 12V a 5, realmente necesita un convertidor de modo de conmutación. Hay muchos de estos chips disponibles, pero el diseño con ellos puede volverse muy rápido. Pero no hay otra manera realmente, ya que perder \ $ 7 * 3.5 = 24.5W \ $ solo en la regulación debería parecer una muy mala idea.

Pero no se preocupe, hay dispositivos / módulos listos para usar disponibles.

Para responder completamente a tu pregunta, sin embargo, deberás proporcionar un esquema de todo tu sistema.

    
respondido por el Dzarda
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ya que tiene dos preguntas aparentemente no relacionadas (amplifique la salida de DAC y descargue 12 voltios a 5 voltios), debería haberlos publicado como preguntas separadas.

El amplificador operacional debe funcionar para amplificar la salida DAC al rango de 0 a 10.7 voltios, pero la fuente de alimentación positiva al amplificador operacional debe ser de al menos 12 voltios.

Hay módulos convertidores DC-DC de modo conmutado disponibles en eBay que convertirán los +12 voltios a 5 voltios.

Su sugerencia de una red divisora de tensión de resistencia es una idea muy mala: desperdiciará una gran cantidad de energía (mucho más que un regulador lineal similar a 7805) y la tensión de salida variará con la corriente consumida.

    
respondido por el Peter Bennett
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suponiendo que utilizará vref = 5 voltios, 10.67 / 5 = 2.134

Ganancia del circuito = 1 + Rf / Rg ... Rf = 2.2k ohm. Rg = 2k ohm, Ganancia = 2.1

Un opamp de suministro único común es el LM358 y funcionará bien a bajas frecuencias de muestreo (menos de 1 kHz), con 12 voltios de potencia. También debe implementar un filtro de paso bajo en la salida para obtener una señal de salida analógica adecuada.

    
respondido por el ehilario

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