Tengo un pedal del acelerador que emite .75 a 4 V y necesito convertirlo en una salida de 0-5 V para mi controlador. Encontré un circuito que encaja (se muestra a continuación), que utiliza un opamp en invertir la configuración con retroalimentación, pero no estoy seguro de cómo funciona, así que no puedo ajustar los valores de la resistencia por mi cuenta para obtener la salida deseada. ¿Puede alguien explicar cómo debo calcular los valores de la resistencia?
desde que observas el circuito, debe ser esto: R1 y R2 establecen el nivel 0 de la salida, de modo que establece R1 y R2 para que su unión sea de 0.75V. Esto hace que la entrada de 0.75V se corresponda con la salida de 0V.
Ahora configure R3 y R4 para que su ganancia sea lo que desea, que es (5V - 0V) / (4V - 0.75V) = 1.538. Ganancia = 1 + R4 / R3. Deberias hacer eso.
Idealmente, la ecuación de ganancia incluiría R1 y R2, pero si hace que R3 y R4 sean muy grandes en comparación con R1 y R2 (como 30x), puede ignorar los términos adicionales. Mantenga la ecuación de ganancia simple y será "lo suficientemente cerca". '.
Espero que ayude, -Vince
Solución gráfica
Figura1.\$V_{IN}\$y\$V_{OUT}\$representadosgráficamente.Elvoltajedereferenciaparaelamplificadornoinversorsepuedeestimarporlaalturadelainterseccióndelaslíneasverdes.
Loprimeroquehayquecalculareslagananciadelcircuito.Surangodeentradaesde0,75a4V,unintervalode3,25V.Elintervalodesalidaesde5V,porloquelaganancia,\$G=\frac{5}{3.25}=1.54\$.
PodemosmedirVrefapartirdenuestrográficodondesecruzanlaslíneasverdes.Estopareceseralrededorde+2.1V.
Tambiénpodemoscalcularloutilizandounapequeñatrignometríausandolarelaciónentrelasporcionesdelasflechasazulessobrelalíneanaranja\$V_{REF}\$:
$$(4-V_{REF})G=5-V_{REF}$$
$$(4-V_{REF})1.54=5-V_{REF}$$
$$6.16-5=1.54V_{REF}-V_{REF}$$
$$0.54V_{REF}=1.16$$
$$V_{REF}=\frac{1.16}{0.54}=2.15~V$$
Estonoestámuylejosdenuestraestimacióngráfica.
Circuitopráctico
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Figura 2. El circuito de operación de modo inverso familiar, pero con el Ri menos familiar conectado a una tensión de referencia distinta a tierra.
La ganancia del amplificador no inversor viene dada por \ $ G = 1 + \ frac {R_f} {R_i} \ $. Al establecer \ $ R_i = 100k \ $ podemos calcular \ $ R_f = (G-1) R_i \ $ \ $ = (1.54 - 1) 100k = 54k \ $.
Ahora necesita generar una referencia de 2,15 V para R1. Esto se puede lograr con el divisor potencial que se muestra en la pregunta original. El cálculo de los valores se deja como un ejercicio para el lector. Elija los valores de < 1/10 veces \ $ R_i \ $ para que el voltaje permanezca estable en todo el rango de salida del opamp.
[OP comentarios:] El único problema es que la salida mínima que da el opamp es 0.03 en lugar de un 0. ... Estoy usando LM324-N de Texas Instruments.
Figura2.Tengaencuentaquelaetapadesalidatendráundesplegablemuydébilcuandoseacerquea0V.
Esposiblequetengaproblemasconsucircuitodependiendodelacargaqueestéconduciendo.Si,porejemplo,estáintentandoabsorberlacorrientedeunaresistenciapull-up,esposiblequedebaconsultarlaFigura11de
Figura 3. Tenga en cuenta que el voltaje de salida de 0.03 V que logró solo puede hundir 20 μA.
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