Mi DAC solo puede emitir voltajes entre 0-5 V y quiero cambiar linealmente el rango a -2.5 a 2.5 V. Por ejemplo, una entrada 2.5 conduciría (idealmente) a una salida de cero voltios. Del mismo modo, una entrada de 5 V conduciría a una salida de 2,5 V. ¿Qué circuito sería ideal para esto? Gracias de antemano!
Omp Amp Design para cambiar un rango de voltaje
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pregunta Lucas
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La forma más sencilla es revertir su 0V-5V a 5V-0V en el firmware y usar un circuito de resta:
Opcionalmente, agregue otro amplificador inversor luego para obtener -2.5V a + 2.5V para 0-5V in.
La precisión de referencia y resistencia, y el tipo de amplificador operacional dependerán de la precisión requerida. Los amplificadores operacionales requerirán un suministro doble, como +/- 5V, por supuesto.
respondido por el
Spehro Pefhany
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Si tiene un suministro de -5V en el que se puede confiar, puede usar dos resistencias (como 10k y 20k) para cambiar la señal de 0 a 5V en una señal de -1.667 a +1.667. Las dos resistencias simplemente forman un divisor potencial. Eso le da una señal bipolar y todo lo que queda es amplificar esto a 1.5 usando una configuración de amplificador operacional que no invierta: -
Así que R1 será (digamos) 10k y R2 será 20k. He elegido valores de resistencia que coinciden con el divisor de potencial uni a bipolar original.
respondido por el
Andy aka
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Creo que esta respuesta es más simple: realice la inversión y la escala con un solo operador usando una configuración de amplificador diferencial.
Ver el simulador LTSpice a continuación. Escogí R = 100k al azar. Use un valor más bajo si su opamp tiene una corriente de polarización de entrada significativa para reducir cualquier error.
La ganancia de un amplificador diferencial es simplemente la resistencia de realimentación / la resistencia de entrada. En su caso, quiere GAIN = (-2.5V - 2.5V) / (0 - 5V) = 1, por lo que las resistencias de entrada y de retroalimentación deben ser del mismo valor.
Debido a que solo está manejando el lado + del amplificador diferencial, el lado - debe ser referenciado a la mitad de la variación de voltaje de entrada. Su DAC produce de 0 a 5 V, por lo que la mitad es de 2,5 voltios. Básicamente, usted maneja la entrada + con el DAC y vincula la entrada a 2.5V a través de una resistencia de 100k.
Pero en lugar de una referencia separada de 2.5V, simplemente puede usar el equivalente de Thevenin: dos resistencias de 200k como divisor de voltaje a 5V. Por lo tanto, la entrada negativa ve esto como 100k a 2.5 voltios.
En el lado de salida del amplificador diferencial, podría sesgar R4 a un voltaje que está a la mitad de su oscilación de salida. Su rango de salida es de -2.5V a 2.5V y el punto intermedio es de 0 voltios, por lo que R4 se vincula a GND.
El amplificador diferencial es una buena configuración para hacer esto: convertir un rango de entrada a un rango de salida diferente con cualquier ganancia, desplazamiento y polaridad que desee.
Hay un buen resumen de cómo funciona la configuración de un amplificador diferencial en: enlace
respondido por el
Vince Patron