PCB - diseño de una sola batería

¿Realmente necesita un diferencial de 18 V entre el riel positivo y negativo?

Si la capacidad de una batería de 9V es suficiente y necesita 18V, entonces podría usar un convertidor de refuerzo para generar 18V en relación con el negativo de la batería, y luego usar la batería + terminal como "masa" y la - terminal como " -9V "y la salida de impulso como" + 9V ".

Si puede salirse con un diferencial de voltaje más pequeño, entonces puede usar un regulador de voltaje positivo y otro negativo para generar voltajes de salida positivos y negativos a partir de un voltaje de un solo extremo.

También puedes usar un convertidor de refuerzo negativo para obtener + 9V y 0V de la batería, y -9V del convertidor negativo DC DC.

Si su sistema tiene una corriente muy baja / baja potencia, entonces encontrar los componentes correctos y posiblemente diseñar los convertidores de conmutación correctos, con una corriente de reposo baja, probablemente requerirá un gran esfuerzo (pero es totalmente posible).

Observations:

1. Fuente de alimentación / requisito de alimentación:

   Si el dispositivo funciona con 2 baterías de 9 voltios, es probable que el requisito de energía no sea muy alto: baterías de 9 voltios funciona mejor a baja corriente de todos modos. Por lo tanto, cambiar a células AA o incluso a células AAA es una opción.
   Además, las células de litio AA son relativamente menos costosas que sus contrapartes de 9 voltios, con más energía por peso que las células de zinc.
   Esto lleva a una sugerencia de utilizar solo 2 o 4 células AA, preferiblemente química de litio, y un regulador de refuerzo, para obtener los voltajes realmente necesarios en el dispositivo.

2. Reducción de tensión del carril:

   Vale la pena examinar si realmente se requieren rieles de +/- 9 voltios.
   En la etapa de entrada del diseño, el voltaje de la señal es bastante bajo, como se indica en el esquema, por lo que el recorte de la señal a los rieles de alimentación probablemente no sea un problema. Para etapas posteriores de amplificación / filtro, si se seleccionan los amplificadores operacionales para que sean de fuente única , tipo de entrada / salida de riel a riel ( RRIO ), esto elimina el necesidad de un riel de suministro dual.
   Al mismo tiempo, estos amplificadores operacionales pueden permitir reducir el voltaje del riel de alimentación , debido a que los op-amperios necesitan menos espacio para la cabeza, al tiempo que mantienen el cruce de voltaje de la señal de salida como lo requiere el ADC.

3. Alimentación de riel dual (+/- 9 voltios):

   Incluso si no se encuentran los amplificadores operacionales de un solo suministro, al usar un campo virtual como una de las otras opciones que se indican en En este artículo , se puede utilizar un amplificador operacional de suministro dual en un diseño de un solo riel.
   Esto simplifica aún más el diseño, ya que un solo regulador de impulso, que ofrece 5 voltios o lo que sea que el ADC use para el suministro, permitirá que el dispositivo funcione, posiblemente incluso con solo dos celdas de litio AA.

Por lo tanto, la respuesta:

• Use 2x pilas de litio AA en lugar de una batería de 9 voltios. Esto podría funcionar incluso con una celda de litio AA individual , observe el voltaje de entrada mínimo a continuación.
• Aumente el suministro utilizando un regulador de refuerzo adecuado, como el Holtek HT7750 muy económico y fácil de usar (100 mA 5 voltios, admite voltaje de alimentación de entrada hasta 0,9 voltios )
• Elimine el requisito de doble riel utilizando un circuito de tierra virtual o un IC de divisor de riel ( TLE2426 )
• Elimine el espacio para la cabeza del amplificador operacional usando un amplificador operacional de un solo suministro de RRIO como AD8630 (Zero-Drift, fuente única, entrada / salida de riel a riel, puesta a cero automática, ruido ultra bajo, amplificador cuádruple)