Comparando voltajes

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Estoy tratando de diseñar un sistema que compare dos voltajes de CC y si están "cerca" uno del otro, habilita una salida que controla un relé. Esencialmente, dados 2 voltajes \ $ V_a \ $ y \ $ V_b \ $, quiero: bobina de relé excitada si \ $ | V_a - V_b | < 0.1V \ $, bobina no excitada de lo contrario.

El circuito debería ser bastante fácil y así es como pensé: el primer estadio amplifica la diferencia entre los voltajes mediante un amplificador diferencial

\ $ V_ {out} '= 10 * (V_b - V_a) \ $ --- nota: puedo cambiar el factor de amplificación si es necesario

El segundo estadio es un comparador de ventanas (algo parecido a como este ), configurado en orden para habilitar su salida (\ $ V_ {out} '' \ $) solo si \ $ - 1V < V_ {out} '< + 1V \ $

Los problemas surgen una vez que se tiene en cuenta el suministro. \ $ V_a \ $ y \ $ V_b \ $ están en el rango de \ $ 10 \ div14V \ $, y como suministro solo tengo un riel \ $ 12 \ pm1V \ $. Como \ $ V_a \ $ y \ $ V_b \ $ pueden tener un voltaje mayor que la fuente principal, pensé en un convertidor boost para crear un riel \ $ + 15V \ $ (o \ $ + 24V \ $ o lo que sea es necesario) para los pines \ $ + V_ {cc} \ $ OpAmps. La pregunta que quería hacer es: ¿realmente necesito tener el voltaje de suministro para los OpAmps más altos que los voltajes de "señal" \ $ V_a \ $ y \ $ V_b \ $? Creo que el suministro de \ $ 12V \ $ debería ser suficiente, dado que estoy trabajando con la diferencia de señales que nunca es superior a 4 voltios. En caso de que necesite algo así, pensé en una solución con un LM2577 si no puedo encontrar algo que me convenga por menos de 15 €.

El segundo problema es: ¿cómo creo el riel de voltaje negativo (ya sea el \ $ - 12V \ $ en caso de que no necesite el impulso o el \ $ - 15V \ $ en caso de que lo necesite)?

Esto es prácticamente todo, si ves algunas fallas en lo que he escrito, por favor avísame. Gracias a todos en el consejo!

    
pregunta NotSure

2 respuestas

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Mi enfoque sería tener primero un divisor de voltaje entre su \ $ V_a \ $ y tierra, y \ $ V_b \ $ y tierra, respectivamente, asegurándose de que los voltajes que está comparando estén dentro del rango del suministro.

Entonces, sí, amplificador de diferencia, seguido de uno de estos:

  • \ $ \ pm V_ \ text {umbral} \ $ comparador de ventana
  • puente rectificador de diodo, seguido de un comparador simple
  • rectificador de precisión de onda completa, seguido de un comparador simple

Sin embargo, su pregunta podría ser mucho más detallada a propósito, por ejemplo, si se espera que su señal sea armónica en cierta medida, el simple acoplamiento de CA, la rectificación y el filtrado de paso bajo seguidos por un amplificador de diferencia podrían hacer el trabajo.

    
respondido por el Marcus Müller
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Puede hacer esto con una sola parte activa: LT1042 .

Divida las dos entradas con resistencias (2: 1 está bien) y compárelas usando la salida 'dentro de la ventana'. Alimenta una tercera tensión que representa el ancho de la ventana, por lo que si quiere +/- 100mV a 12 ~ 14V, debería alimentar 50mV.

Tenga en cuenta que el relé puede estar sujeto a charlas a menos que agregue histéresis (en el caso general) o limite la frecuencia de muestreo de este chip en particular.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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