Circuito estabilizador de voltaje de 5V DC

Como dice que su voltaje de suministro varía de 4,9 V a 4,2 V, pensaría en elegir, por ejemplo. en su lugar, una referencia de 4.096V (o una referencia de 2.048V, ya que Photon señala sus oscilaciones de suministro demasiado cerca de 4.096V para muchas referencias), y divide la tensión de entrada en consecuencia. De lo contrario, tendrá que aumentar el voltaje de entrada y luego usar esto para suministrar las referencias y ADC.

Ciertamente, es posible aumentar el suministro, pero agrega complejidad, ya que realmente no desea manejar un ADC directamente desde un regulador de conmutación, por lo que sería necesario contar con un filtro bastante decente o un LDO antes de la sección analógica. > Si desea ver esta opción, hay muchos convertidores de refuerzo pequeños que vale la pena ver (por ejemplo, algo como un MCP1640 configurado a 5.5V seguido de un LDO de 5V como TPS76350 con típico abandono de 180mV - tendría que leer un poco para resolver los peores escenarios y ver si las cosas funcionan para sus especificaciones - tal vez un conmutador de 6 V sería mejor para el espacio libre, pero simplemente elegí el primero que encontré, que era el máximo de 5,5 V), aunque creo que esta opción es menos preferible a la simple manipulación de la tensión de entrada.

Si desea una referencia precisa y estable, generalmente usaría un IC de referencia de voltaje de precisión con un búfer opamp para impulsar la entrada de referencia con una impedancia baja. Algunos CI de referencia pueden controlar la entrada directamente.

Por lo general, la hoja de datos del ADC tendrá un ejemplo o dos opciones diferentes para impulsar la entrada de referencia (algunos ADC pueden tener una referencia interna que también puede usar como alternativa)

Las referencias de precisión comúnmente vienen con voltajes que son una potencia de dos mV, como 1.024mV, 2.048mV, 4.096mV, etc. Esto lo hace más fácil, por ejemplo. para un convertidor de 10 bits y una referencia de 1.024, tiene 1 mV por LSB.

Para sus dos partes, Maxim tiene una opción de referencia interna de 4.096V, pero la parte de Microchip necesita una referencia externa. En la hoja de datos se da un circuito de ejemplo utilizando un IC de referencia:

Estoutilizaunodesuscircuitosintegradosde4.096V,perosinecesita5V,simplementepuedecambiarloporunareferenciade5V;verifiqueenunodelosprincipalesproveedoresyrealiceunabúsquedaparamétricade"referencia de 5V". Aquí hay un ejemplo usando Farnell (~ 150 resultados)

La otra opción es usar la referencia con una memoria intermedia para reducir la impedancia, lo cual puede ser necesario en algunas circunstancias, aquí hay un ejemplo:

Loanteriorprovienedeesta nota de la aplicación TI .

Lo que elija, asegúrese de desacoplar bien la entrada de referencia (y los suministros ADC también) y preste atención al diseño de PCB (por ejemplo, las secciones analógicas y digitales)

Uno de los convertidores que sugirió (TPS61175) es un convertidor boost . El otro es un convertidor de buck . Un convertidor elevador crea un alto voltaje a partir de una entrada de voltaje más bajo. Un convertidor de dólar crea un voltaje bajo a partir de una entrada de voltaje más alto.

Dado que su sistema tiene un rango de voltaje de entrada que puede estar por encima o por debajo de la salida que desea, ninguno de estos funcionará.

Hay un tipo de circuito SMPS llamado buck-boost que puede hacer lo que se te pide.

Dicho esto, la salida de un SMPS siempre tiene un cierto voltaje de ondulación, y no es una buena opción utilizar para el voltaje de referencia de un ADC. Esa onda será vista como ruido en la lectura del ADC. Si sigue este camino, es muy poco probable que obtenga el beneficio de la precisión de 12 bits de los ADC que mencionó.

Mi sugerencia es usar un convertidor boost para generar un alto voltaje, digamos 8 V. Luego filtre la salida lo mejor que pueda, y use un circuito de referencia de precisión para generar la referencia ADC . Una referencia de precisión es muy parecida a un regulador de voltaje lineal, pero cambia de alta precisión por una capacidad de suministro de corriente limitada (100 uA - 10 mA corriente máxima son números típicos). Sin embargo, esto no debería ser un problema: el MAX11614, por ejemplo, solo necesita 40 uA en su entrada REF.

Como menciona Rawbrawb, también es recomendable, para un mejor rendimiento, utilizar un regulador lineal para la fuente de alimentación principal del ADC.

Como parece ser consciente, necesita regularse cerca de los voltajes disponibles. Por lo tanto, un regulador regular o incluso un regulador LDO será problemático. Necesita demasiado espacio de entrada para poder utilizar una solución lineal. Así que una solución de tipo SMPS que se vincula es apropiada. Sin embargo, no es recomendable conectar un conmutador en una parte sensible como un ADC esp. la parte vref de ella. Así que lo aumentaría más de lo necesario y luego utilizaría una fuente lineal para suministrar energía para AMBOS el árbitro y el ADC.