- オペアンプ+ veと-veの電源電圧は同じである必要はありません。必要なのは、使用される電圧f =が処理されるすべての信号に適切な「ヘッドルーム」を提供することです。
INA101HP計装アンプ(データシート)が許可される最小の電源が+/- 5ボルトであり、最大値は、データシートVoutが+/- 5V電源ではなくて、電源レールに近づく方法を密接に言っていない+/- 20であることを述べています+/- 15V電源のVoutは通常+/- 12.5Vになる可能性があるため、おそらくVout範囲の上下で2〜3ボルト少なくなります。
低電流の負電圧電源を作る方法はいくつかあります。
プロセッサピンからの方形波信号によって駆動される「ダイオードポンプ」を使用できます。
上記と同じですが、独自の内部発振器を備えています。容量性電圧マルチプライヤ ICはこれを行います。たとえば、よく知られているICL7660(データシート->)ですが、ブースト比(Vout / Vin)がニーズを満たさない場合があります。
7660機能のDIYバージョン-結果としてVin / Vout比率が高くなることを考慮して、賢明に検討できる限り多くのステージを許可します。。
ICL7660負電圧コンバータ-実装が非常に簡単です。
また、MAX232 RS232ドライバのようなICには、コンデンサダイオードポンプが内蔵されており、オペアンプへの供給源として使用できます。MAx232データシート
+ 5Vが利用可能な場合、7660は-5Vをわずかに下回ります-公式仕様を下回ります-機能する可能性がありますが、限界です。MAX232または同様のより新しいバージョンを使用すると、+ /-8V以上になります。
3V3しか利用できない場合、オプションはさらに限定されます。(Arduinoは3V3電源を使用していると思っていましたが、5Vはどちらか一方の方法で利用できるため、問題ありません)。私が説明する2トランジスタインバーターがその仕事をします(2つ必要になります)。または、多段ダイオードポンプを構築して、3V3などから+/- 5V以上を得ることができます。
また、安価で入手可能で非常に古いMC34063(データシート->)を使用することもできます。これらはDigikeyで約60c in 1であり、既知のsmpsのほぼすべてのトポロジで使用できます。最新の標準ではあまり効率的ではありません。 3V〜40V。
これは、正から負への反転電源内のMC34063の例です。+4.5-6V入力/ -12V出力ですが、任意の比率を提供できます。入力と出力のフィルターキャップは別として、3 x R、1 x D、1 xcおよびICが必要です。ステップアップなどの他のモードについても同様です。
ここに示されているMAX232はより多くのコンデンサを使用しますが、負と正の電圧を作ります。このICには、0.1 uFのキャップを使用するものや、キャップを内蔵したものなど、多くのバリエーションがあります。(RS232レベルコンバーター/ドライバーはこの場合のボーナスです:-))。
-インダクタを使用した何らかの形のSMPS(スイッチモード電源)。
複雑さのため、smpsは通常推奨されるオプションではありません。ただし、私が数年前に開発した次の "LDフラッシャー"回路(おそらく他の多くの人々によって考案されたもの)は、非常に少ないコンポーネントで低コストで負の電源を提供できます。
ここに示すように、LEDフラッシャーですが、どちらのLEDも使用されておらず、Q1のコレクター(L1の上部)にダイオードが接続されている場合、負の電圧が生成されます。これは、潜在的にプログラマー電源、LCDバイアス電源、-veオペアンプ電源などです。
図に示すように、L1のエネルギーが消費されるまでQ1がオフになると、Q1コレクタはグランドよりも下側で駆動されます。+ ve電源のグラウンドと電源およびトランジスタタイプを交換します。出力からダイオードを追加して、DC電源として使用します。L1-小さな埋め込み型「抵抗のような」インダクタまたは他の多くの-実験。Q1 Q2-ほとんどすべての「ジェリービーン」小型pnpおよびnpnトランジスタ。C1は、サイズごとに高い静電容量を得るためにのみ分極されます。容量がニーズに対して十分高い場合、たとえばセラミックにすることができます。一度にLED2(最高)またはLED1のみを使用してください。
時定数〜= R2 x C1。
時定数が長いと、離散パルスが発生します。時定数が短いと、出力周波数が高くなります。より高い電源電圧には、Q1b-Q2c間に抵抗を使用します。C1と直列に接続された抵抗は、パルス長を延長します。
この回路は通常、L1の代わりにある種の負荷で提示されます-それはLED(電圧またはトランジスタベース(次のステージの一部)によって異なります)または電球などです。私の「革新」は非常に明白でしたこれは、負荷としてインダクタ(L1)を使用するものです。これは、Q1がオンでQ1がオフになると、L1に電流パルスを提供し、L1が「フライバック」し、L1から負荷にエネルギーをダンプするために必要な電圧を提供します。