Referencia de voltaje de ancho de banda amplio y bajo costo

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He diseñado un circuito con amplificadores operacionales de alimentación única de 5 V, pero como las entradas al circuito son de CA, necesito una tensión de polarización para reemplazar el nodo de tierra en el circuito de alimentación doble equivalente. Sin entrar en detalles innecesarios del circuito, es posible que este voltaje de polarización deba disminuir o generar hasta 10 mA.

El circuito amplifica señales de alrededor de 2 MHz, y originalmente había usado un regulador de voltaje de ancho de banda amplio ( TI TPS71701 ) para generar este voltaje de polarización, pero descubrí por el camino difícil que este regulador no puede absorber la corriente.

También he intentado usar otro regulador de ancho de banda no ancho ( Diodes Inc. AP2202K ), que parecía funcionar, pero su hoja de datos no hace mención de ser capaz de hundir la corriente, por lo que no tengo la intención de confiar en una función no documentada.

También he intentado usar un amplificador operacional de baja velocidad (1 MHz GBW) ( TI LMV342 ) configurado en topología de buffer de ganancia unitaria. Aunque parece funcionar en la práctica, las simulaciones de SPICE indican que debe haber grandes oscilaciones de voltaje de salida (100 mV +) cuando se obtiene / hunde unos pocos mA de corriente a 2 MHz, lo que es inaceptable en este circuito. Estas oscilaciones desaparecen cuando la frecuencia se reduce a 2 kHz. Por lo tanto, estoy un poco indeciso a poner esto en producción en masa.

Estoy buscando sugerencias de otros circuitos de bajo costo capaces de generar una referencia de 2 V a partir de un suministro de 3 V o 5 V, y que no tengan problemas para obtener y extraer corrientes de hasta 10 mA a 2 MHz con poca pérdida de regulación.

EDIT : intenté agregar una resistencia de carga a la salida del regulador TPS71701, de manera que el circuito del amplificador pueda recibir corriente a través de esta resistencia. Esto funcionó, pero ahora tengo una carga constante de 10 mA (y este es un dispositivo alimentado por batería). En realidad, cuando está en uso, este producto se basa en el orden de 1 A, por lo que 10 mA puede que no sea tan malo, pero aún así, me sentiría mejor con un circuito sin una corriente de vampiros.

    
pregunta swineone

2 respuestas

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EDITAR: No vi la edición de OP donde dice que ya lo intentó. De todos modos, dejaré esta respuesta para futuros lectores.

Está en lo cierto al afirmar que la mayoría de las referencias de voltaje no pueden generar tanto corriente como sumidero. Una opción es usar una referencia en derivación o precargar una referencia en serie:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En este circuito, normalmente el IC de referencia proporciona 13 mA a R1. Si la carga real (conectada a la SALIDA) necesita una fuente de corriente, esa corriente fluirá a través de R1 y U1 solo reducirá su corriente de salida. He mostrado un condensador de filtro (C1) para mantener la estabilidad de la referencia / regulador, y la capacitancia de derivación (C2) para tomar la mayor parte de la corriente de conmutación y mantener un voltaje constante en la carga en transitorios.

Sin embargo, la precarga es un desperdicio de energía (aproximadamente 26 mW quemados en la resistencia de precarga, más la corriente adicional a través de la referencia de la serie). Andd 10 mA es mucho pedir de un circuito de referencia de precisión.

Pero si ~ 50 mW no te molesta y no necesitas una precisión inferior al 1%, debería funcionar bien y no cuesta mucho.

    
respondido por el The Photon
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¿Qué tal esto?

V1 es su referencia de voltaje que se amortigua con el OpAmp barato. El OpAmp carga un montón de condensadores a su voltaje de referencia. R1 se asegura de que la OpAmp se mantenga estable incluso con carga capacitiva.

Hice una simulación utilizando condensadores x7r con ESR bajo para C1 a C4. Hay un efecto de carga en el voltaje, pero veo una ondulación máxima de alrededor de 5 mV aquí. Eso puede o no ser lo suficientemente bueno para sus necesidades.

C4 es probablemente una exageración y se puede cortar.

    
respondido por el Nils Pipenbrinck

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