Tengo un módulo frontal que genera una señal (ECG) que varía de +/- 2,5 V. Quiero cambiar esta señal a 0 - 5V. ¿Cuál es la mejor manera de hacer esto? ¿Un amplificador sumador como el circuito de abajo es suficientemente bueno? Con R1 = R2 y V1 = 2.5V, V2 = mi señal, V3 = V4 = GND
Lo primero que debe intentar es un simple sumador de resistencia, sin opamp. Pero está claro que esto no funcionará aquí: un sumador de resistencia siempre atenúa la señal, y necesitamos una amplificación \ $ \ veces \ $ 1.
Este es un amplificador sumador no inversor. Usted pensaría que simplemente tenemos que agregar 2.5 V, pero ¿tiene eso? Supongo que usted tiene 5 V, así que vamos a usar eso y ver dónde nos lleva. Si tenemos -2.5 V en la entrada de Vin, la entrada no inversora debería ser cero si desea que salga 0 V, independientemente de los valores de R3 y R4. Por lo tanto, R1 y R2 forman un divisor de voltaje, y R2 debe ser dos veces R1 para obtener 0 V.
A continuación tenemos que encontrar la amplificación, que está determinada por R3 y R4:
\ $ A_V = \ dfrac {R3 + R4} {R3} \ $
Si tenemos 2.5 V en la entrada Vin y con R2 = 2 \ $ \ times \ $ R1 obtenemos 3.33 V en la entrada no inversora del opamp. Para hacer que salgan 5 V, tenemos que amplificar en 1.5, por lo que R3 debe ser dos veces R4.
Podríamos usar los siguientes valores:
R1 = 10 kΩ
R2 = 20 kΩ
R3 = 20 kΩ
R4 = 10 kΩ
Necesitará un amplificador RRIO (E / S de riel a riel) si desea alimentar si se trata de una sola fuente de 5 V.
Aquí hay una forma de hacerlo:
Eldivisorresistivosuministra1.25Valaentradanoinversora.Estopuedeserreemplazadoporunareferenciadevoltajededicadosilodesea.Necesitaráunasalidadecarrilacarrilopamp.
Aquíhayunasimulación:
Tenga en cuenta que la impedancia de entrada está definida por R3, por lo que es posible que tenga que aumentar esto (y R2 por igual) o búfer si la fuente es de alta impedancia. También tenga en cuenta que la salida está invirtiendo.
Aquí también hay un método no inversor para referencia:
Ylasimulación(el"to_adc" es el voltaje de salida):
Elcircuitonoinversoranterioresunpococomosuamplificadorsumador.
Sinembargo,elamplificadordesumaquemuestratieneunproblema,lasresistenciasdegananciadeinversiónmostradasnocorregiráneldivisor.Necesita(R1+R2)paralaresistenciaderealimentación.
Entonces,lagananciaesiguala((R1+R2)/R2)+1.
Esteesunejemplodecómodeberíaverse(lossufijosaybsonsoloparamanteneraSPICEfeliz):
En la simulación puede ver los cambios de opamp + IN de 0V a 1.25V, por lo que necesita una ganancia de 4 para generar 0V a 5V. Como R1c y R1d están en paralelo, obtenemos 50k. Entonces (150k / 50k) + 1 = 4.
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