Convertidores de dos pasos para construir el suministro dual con una base virtual

0

Me gustaría amplificar una señal de diferencia de dos micrófonos electret.

Me gustaría usar un amplificador de instrumentación con alimentación dual (AD620 para pruebas, probablemente INA103 para el producto final).

El uso de una fuente de alimentación dual cerca de la clasificación máxima, por ejemplo, -15 V y +15 V permitirá una mayor ganancia, y una mayor ganancia dará como resultado un CMRR mucho más alto. Necesito un CMRR alto porque la señal de modo común será mucho más fuerte que la señal diferencial.

Usaré un amplificador de instrumentación calibrado de fábrica en lugar de un amplificador diferencial simple por la misma razón.

En el entorno donde se usará, solo hay una fuente de alimentación (ruidosa) de +12 V. Mi idea es usar convertidores de CC / CC, crear +15 V y +30 V, y usar el punto medio como una nueva tierra.

Supongamos que todo el circuito se aislará de la tierra común, ¿cuáles son las desventajas de usar 0, +15, +30 V en lugar de -15, 0, 15 V?

(Los convertidores DC / DC pueden hacer al menos 1000 mA, mucho más de lo que necesito)

ACTUALIZACIÓN: modificó los requisitos a +/- 5V para simplificar el diseño. ¿Funcionaría este circuito, o debería usar 7905 en lugar de 7805? No estoy seguro.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta nagylzs

1 respuesta

1

Si bien este es ciertamente un diseño viable, podría resultar más frustrante que otros enfoques:

La tierra "virtual" a +15 V es en realidad el voltaje de salida de su convertidor elevador "inferior" en lugar de la tierra real generalmente muy bien conectada a tierra. Eso significa que, a diferencia de los suministros dobles "verdaderos", su enfoque significa que la estabilidad y la precisión de su fuente de alimentación definen el punto 0V, que no está libre de efectos en su medición. Por supuesto, puede estabilizar eso sobredimensionando ese suministro, asegurándose de que no haya oscilación de energía entre los dos suministros, grandes redes de desacoplamiento ...

Pero al final, usted no quiere pasar por longitudes adicionales en un intento por hacer que un circuito sea menos complicado o propenso a errores.

Realmente, echemos un vistazo a lo que estamos hablando. Esta es la curva CMR de la hoja de datos AD620:

Entonces, estamos hablando de la diferencia entre 90 dB CMR y, digamos, 130 dB CMR, o más bien 80 dB y 100 dB para una señal de 1 kHz. Los 80dB + son rechazos definitivamente impresionantes (asuma que tiene un voltaje de modo común de 1 V, ¿cuánto de eso obtiene en la salida? ¿Qué tan lejos está ese voltaje de ruido térmico superior a Johnson-Nyquist sobre la resistencia de entrada de su próxima etapa?), y me sorprendería mucho si agregar un segundo suministro a su problema no introdujera más ruido del que usted gana rechazo ...

Realmente, para menos ruido, alto rechazo, no usar su SMV de 12V para usar dos SMPS adicionales para generar un suministro dual puede ser una buena idea, incluso en cuanto a costos.

Sin embargo, usted dice que solo hay un suministro ruidoso de 12 V, así que intente agregar el menor ruido posible.

Personalmente optaría por algo relativamente simple, tal vez un suministro de retorno de retorno en el que el lado secundario tenga una toma central para proporcionarle una conexión a tierra virtual, y use capacitores relativamente masivos para aplanar el voltaje de salida, seguido de reguladores de voltaje lineal positivo y negativo (Los negativos son un poco más difíciles de conseguir, pero existen existen).

O, realmente, generar, por ejemplo. +10 V de su +12 V usando un regulador positivo y un +5 V bien regulado, y realmente verifique si su sistema realmente se beneficia del CMR adicional en un entorno del mundo real.

    
respondido por el Marcus Müller

Lea otras preguntas en las etiquetas