Escale y expanda un voltaje de señal analógica

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Tengo un sensor de presión absoluta: MPXA4115A que me da una señal analógica entre 4.307 y 4.846 V. Para obtener una medición de altitud, la ingreso en un tablero Arduino Due que admite un máximo de 3.3 V. Estoy pensando en emplee un divisor de voltaje para escalar la señal entre 2.843 y 3.198 V. Ahora, me gustaría ganar resolución expandiendo este rango de señal en todo el rango de voltaje de Arduino Due que está entre 0 y 3.3 V. Soy nuevo en este asunto y leyendo sobre otras preguntas, creo que lo que necesito es un amplificador diferencial o un amplificador de instrumentación, pero no puedo hacer la elección correcta. Antes de escribir esta pregunta, intenté hacer un esquema eléctrico utilizando el software LTSpice. He importado el modelo del inamp MCP6N11 pero el análisis no funciona y aparece el siguiente mensaje de error: 

Analysis: Time step too small; initial timepoint: trouble with node "u1:_u1:21"

Más detalladamente, repliqué el circuito estándar que se muestra en la hoja de datos de MCP6N11 (página 27):

Aquíestáelcircuito:

No sé si el error en el análisis se debe al hecho de que en el archivo .txt importado para el MCP6N11 se recomienda usar PSPICE (otros simuladores pueden requerir traducción).

Entonces, mi pregunta es: ¿qué tipo de amplificador tengo que elegir?

Gracias por cualquier sugerencia.

    
pregunta Iacopo De Angelis

1 respuesta

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Teoría vs realidad primero: A menos que use un amplificador operacional riel a riel, necesitará más voltaje que la salida máxima que está buscando para alimentar el amplificador operacional. La simulación no siempre tiene en cuenta los números del mundo real. Los amplificadores operacionales de riel a riel son agradables porque emiten voltajes más cercanos a su voltaje suministrado, pero incluso tienen limitaciones. Por lo general, alimentar un amplificador operacional a tierra no proporcionará una salida de 0 V cuando se espera 0V. Esa es una de las razones por las que muchos amplificadores operacionales funcionan con +/- 12V o más. Esto permite que el voltaje oscile más allá de cero. Sin embargo, tenga cuidado de no exceder la entrada de voltaje máximo de su Arduino.

Para el esquema: Usted querrá usar un "Circuito de Cero y Span" para obtener la resolución máxima. El 'cero' moverá 4.307V - 4.846V hasta 0V - 0.539V. El 'intervalo' luego amplificará 0V - 0.539V a 0V - 3.3V. Sin embargo, tenga cuidado de no exceder la entrada de voltaje máximo de su Arduino.

Para el amplificador operacional: Esto podría ser posible con el MCP6N11, pero solo lo he hecho con circuitos amplificadores de múltiples etapas. Texas Instruments 741 o las diversas series de OPA.

Sin embargo, tenga cuidado de no exceder la entrada de voltaje máximo de su Arduino.

    
respondido por el Ciredigital

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