Autor Tema: duda alimentacion de operacionales  (Leído 2851 veces)

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Desconectado jhozate

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duda alimentacion de operacionales
« en: 04 de Abril de 2012, 18:31:52 »
hola muchachos..pues bien resulta que tengo la siguiente ecuación para adecuar la señal de un sensor de presión:
y=7.46x - 10.36
el circuito es el que está adjunto

Ahora, mi duda es si puedo hacer alguna otra configuración en donde no necesite fuente dual para el operacional, ya que el montaje final debe usar una bateria


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Desconectado Suky

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #1 en: 04 de Abril de 2012, 21:15:34 »
Podes usar un amplificador no inversor y después un restador no inversor. También podes, a partir de 5V, obtener por ejemplo -12V... http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc2572.pdf



Saludos!
No contesto mensajes privados, las consultas en el foro

Desconectado jhozate

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #2 en: 04 de Abril de 2012, 22:45:21 »
no di con esto del restador no inversor :oops: :(
podría funcionar este TL7660  como es solo para alimentar los operacionales.

Otra alternativa que leí es poner dos baterías en serie y el punto medio seria la tierra, pero no me convence mucho por el costo y tamaño.
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Desconectado AcoranTf

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #3 en: 05 de Abril de 2012, 07:11:20 »
Tambien puedes crear una "tierra virtual" con un operacional en modo seguidor. Respeta las conexiones, el 0 V. de entada no es igual que el 0 V. de salida, no cortocircutar entre ellos. Este circuito proporcina una corriente maxima limitada a la que de el operacional que utilices. Tambien puedes poner los dos operacionales del encapsulado en paralelo, con lo que tendrias el doble de corriente.
Espero te sirva.

Saludos.
« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 07:41:27 por AcoranTf »

Desconectado stk500

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #4 en: 05 de Abril de 2012, 07:46:04 »
 Jhozate y porque no prueba con uno de 5 Voltio, por ejemplo tiene el LMV301,

Código: [Seleccionar]
Typical values unless otherwise specified)

Input bias current 0.182pA

Gain bandwidth product 1MHz

Supply voltage @  1.8V to 5V

Supply current 150µA

Input referred voltage noise @ 1kHz 40nV/

DC Gain (600 load) 100dB

Output voltage range @ 1.8V  0.024 to 1.77V

Input common-mode voltage range -0.3V to V+ - 1.2  
http://www.national.com/pf/LM/LMV301.html#Overview  
y puede pedir a National Sample
 yo pienso que por muchos que haga un convertidor a bateria para conseguir la corriente que necesita , pues la bateria no te van a durar muchos tiempos, claro otras Alternativa seria bateria AA de 12 voltio son miniatura yo la he usado para mando a distancia, pero no son facil de conseguir y son algo cara.
Suerte y Saludos

« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 07:48:52 por stk500 »

Desconectado Picuino

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #5 en: 05 de Abril de 2012, 08:33:58 »
Si alimentas a 10 voltios puedes crear una tierra virtual con un divisor de tensión.
Pones dos resistencias de 5k una a masa y la otra a Vcc.  El punto medio conecta las dos resistencias y la masa.

No hace falta cambiar nada más en el circuito.

Saludos.

Desconectado AcoranTf

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #6 en: 05 de Abril de 2012, 09:41:08 »
Si alimentas a 10 voltios puedes crear una tierra virtual con un divisor de tensión.
Pones dos resistencias de 5k una a masa y la otra a Vcc.  El punto medio conecta las dos resistencias y la masa.

No hace falta cambiar nada más en el circuito.

Saludos.

Picuino, si te das cuenta lo que le propones es exactamente igual que lo que le dije yo, con la diferencia de que lo que tu propones no le daria mas de 300 o 400 microamperios utilies, mientras el que yo le propuse puede obtener hasta varios cientos de miliamperios sin problema de desequilibrar las tensiones y con total estabilidad.
De todos modos veo mucho mas razonable lo que dice stk500, la unica pequeña pega en ese caso es que tendra que recalcular todo.

Saludos.

Desconectado jhozate

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #7 en: 05 de Abril de 2012, 14:13:07 »
Gracias.
Bueno para familiarizarnos un poco, el circuito es un barometro-altimetro, debe ir acoplado a una prenda de vestir y le tengo puesto LCD. Entonces entre mas liviano y sencillo tanto mejor.

Gracias por la referencia rafa, por aca no me llegan samples de National, para ir probando he pedido a samples a Texas del TL7660 a ver que tal va.

He visto lo de usar el divisor resistivo, pero lei lo de la poca corriente como menciona acorantf. Me parece una solucion sencilla si la corriente que suministra es la suficiente para que trabaje el operacional (LM324) y no tendria que cambiar en los calculos.

Seria ideal si lo que plantea acorantf, me da la corriente y estabilidad para alimentar todo: PIC, sensor y LCD.
Tomaré medida de lo que hasta ahora esta montado en proto que es el pic, sensor sin circuito de acondicionamiento y lcd con backlight azul

Edit
ahora tengo alimentado con fuente 12V de pc, regulado con 7805
Corriente medida desde la entrada, antes del 7805.............41mA
« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 14:26:40 por jhozate »
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Desconectado AcoranTf

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #8 en: 05 de Abril de 2012, 15:08:50 »
Si cambias el LM324 por un 4558 en tu circuito, recuperas un poco de espacio para otro 4558 y con el puedes montar el circuito que te indique. Con un operacional la corriente disponible seria de poco mas de 25 mA, si pones los dos en paralelo, tendrias casi 60 mA. Aunque se que hay otros operacionales que dan mucha mas corriente.

Saludos.

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #9 en: 05 de Abril de 2012, 15:21:43 »
Si alimentas a 10 voltios puedes crear una tierra virtual con un divisor de tensión.
Pones dos resistencias de 5k una a masa y la otra a Vcc.  El punto medio conecta las dos resistencias y la masa.

No hace falta cambiar nada más en el circuito.

Saludos.

Picuino, si te das cuenta lo que le propones es exactamente igual que lo que le dije yo, con la diferencia de que lo que tu propones no le daria mas de 300 o 400 microamperios utilies, mientras el que yo le propuse puede obtener hasta varios cientos de miliamperios sin problema de desequilibrar las tensiones y con total estabilidad.
De todos modos veo mucho mas razonable lo que dice stk500, la unica pequeña pega en ese caso es que tendra que recalcular todo.

Saludos.


Eso es AcoranTf, lo que yo proponía es lo mismo que tú proponías pero más sencillo y sólo serviría como referencia para conectar al + de los operacionales.
La ventaja de las resistencias es que no necesitas ningún operacional más y es suficiente como referencia.

Una solución añadida si necesitas +5v es utilizar un 78L05 o mejor aún, un regulador de bajo consumo para que las baterías duren.

Saludos.



Edito:
En cualquier caso yo lo rediseñaría todo para que funcione con alimentación única de 5 voltios (4 baterías) y operacionales LM358 (baratos, poco consumo y con entrada y salida referida a masa)
Para evitar que la tensión pueda llegar a ser muy alta colocaría un regulador de tensión de 5v LDO y de bajo consumo: LM2936-5
« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 15:27:53 por Picuino »

Desconectado Picuino

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #10 en: 05 de Abril de 2012, 15:31:43 »
Y ¿Por qué no utilizar un pic para leer la tensión y convertirlo internamente?

Un barómetro no necesita mucha rapidez y hay un método para que un PIC16F628 que no tiene DAC consiga hacer una conversión analógico-digital lenta, pero de mucha precisión.

La conversión analógico-digital sólo utiliza un comparador, se llama conversión sigma-delta y está descrito en una nota de aplicación de Microchip. Te ahorras todos los operacionales.

Saludos.
« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 15:33:50 por Picuino »

Desconectado jhozate

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #11 en: 05 de Abril de 2012, 18:42:21 »
si yo habia pensado acoplar directamente el sensor al ADC, pero de esa forma tendría que trabajar a full escala. Entonces solo vería cambios de altura y presión como cada 10 o 20 metros de altura. Tendría que limitar el rango de medida, lo establecí de 0 m a 3600 msnm (metros sobre nivel del mar) y ahí ya tengo mas "sensibilidad"

como seria para rediseñar y que los operacionales no usen fuente dual? debe ser como lo que dijo suky, pero en las configuraciones de los operacionales solo veo los sumadores inversores
« Última modificación: 05 de Abril de 2012, 18:52:02 por jhozate »
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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #12 en: 05 de Abril de 2012, 21:13:45 »
Si quieres tener mucha sensibilidad y mucha resolución, el conversor sigma-delta te puede dar una salida de 0 a 3600, con más resolución que el conversor ADC de 10 bits.
La única desventaja del sigma-delta es que tarda unos 40 milisegundos en hacer esa conversión. En este caso no habría problema porque un barómetro es más lento todavía.

Sólo necesitas dos o tres resistencias y un condensador y te ahorras los operacionales y el micro con ADC. Puedes utilizar un 16F628 que consume poca potencia de las baterías.


Saludos.

Desconectado jhozate

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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #13 en: 07 de Abril de 2012, 14:04:10 »
el inconveniente es que ese es el requerimiento, que tenga etapa de acondicionamiento con operacionales. He estado leyendo y encontre un planteamiento sencillo, creo.
Segun el rango de medida que estableci, tengo las siguientes medidas
            altura                                 vout sensor
0 metros sobre el nivel del mar.........2.06V
3600 msnm.....................................1.39v

entonces lo que podria hacer seria restarle 1v a ese rango y multiplicarlo por una ganacia de 4.7, asi tengo un rango que va desde 1.8v- 4.7v.

que dicen? asi solo uso un simple LM358, fuente simple.
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Re: duda alimentacion de operacionales
« Respuesta #14 en: 07 de Abril de 2012, 22:35:36 »
Hoy estuve haciendo pruebas con el conversor sigma-delta.
Antes había leído sobre el, pero nunca lo había probado.
Es INCREIBLE. Con dos resistencias de 47k y un condensador de 100nF he conseguido una resolución de 50000 puntos de 0 a 5 voltios.
Eso es una resolución de 0.1 milivoltios!!!
Las resistencias pueden ser del 5% porque luego ajustas los valores correctos con el offset y la ganancia del conversor.

En tu caso deberías utilizar otro rango distinto, por ejemplo de 1.2 a 2.2 voltios y luego "arreglas" la lectura con un offset.
Si quieres medir pasos de 1 metro necesitas medir pasos de (2.06-1.39)/3600 = 0.18 milivoltios/metro. Con el conversor que te comento lo consigues sin problema.
También puedes limitar el rango de medición utilizando otra referencia de tensión externa y diferentes resistencias.
No necesitas operacional, la ganancia la consigues directamente con el conversor.

El hardware es sencillo, el que aparece en la nota de aplicación de microchip (figura 2): http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00700a.pdf

Aquí dejo el código que he utilizado. Sólo hay que cambiar dos números:
ADC_SIGMA_OFFSET    Es el valor que devuelve la conversión cuando entran 0 voltios. Es el offset.
ADC_SIGMA_MAX         Es el valor que debe devolver la conversión a fondo de escala. Es la ganancia.


Código: [Seleccionar]
/****************************************************************************
   Sigma-Delta analog to digital conversion
   PICUINO APPLICATION BOARD
   https://sites.google.com/site/picuino
 ****************************************************************************/
#include <p18cxxx.h>
#include <stdio.h>

/****************************************************************************
      HARDWARE DEFINITIONS
 ****************************************************************************/
#define  FOSC 20000000
#define  BAUD 57600


/****************************************************************************
      RS232 FUNCTIONS
 ****************************************************************************/

/*
  Initialize USART for RS232 comunications
*/
void rs232_init(void) {
   PIE1bits.TXIE = 0;               // Disable RS232 interrupts
   BAUDCONbits.BRG16 = 0;           // BRG16: 16-Bit Baud Rate Register Enable bit
   SPBRGH = 0;
   SPBRG = (FOSC/(16*BAUD))-1;      // Real Baud = FOSC/(16*(SPBRG+1))
   TXSTA = 0b00100110;
   RCSTA = 0b10010000;
   TRISCbits.TRISC6 = 0;            // Enable TX output
}


/****************************************************************************
      SIGMA DELTA CONVERSION
 ****************************************************************************/

#define ADC_SIGMA_OFFSET    (212)     // ADC value obtained at min input voltaje
#define ADC_SIGMA_MAX     (49575)   // ADC value at max voltaje

unsigned int adc_sigma(void) {
   unsigned int count, v_adc;

   // Inits ADC conversion
   TRISAbits.TRISA0 = 1;   // comparator input
   TRISAbits.TRISA2 = 1;   // Vref output
   TRISAbits.TRISA3 = 0;   // Sigma-Delta output
   CVRCON = 0b11101100;
   CMCON = 0b00000110;     // configure 2 comparators with common reference

   // ADC Conversion
   v_adc = -ADC_SIGMA_OFFSET;
   count = ADC_SIGMA_MAX + ADC_SIGMA_OFFSET;
   do {
      if (CMCONbits.C1OUT == 1){
         Nop();
         LATAbits.LATA3 = 1;
      }
      else {
         LATAbits.LATA3 = 0;
         Nop();
         Nop();
      }
   } while (--count != 0);

   count = ADC_SIGMA_MAX + ADC_SIGMA_OFFSET;
   do {
      if (CMCONbits.C1OUT == 1) {
         Nop();
         LATAbits.LATA3 = 1;
         Nop();
         Nop();
         Nop();
      }
      else {
         LATAbits.LATA3 = 0;
         v_adc++;
      }
   } while (--count != 0);
   return v_adc;
}



/****************************************************************************
      MAIN PROGRAM
 ****************************************************************************/
void main(void) {
   unsigned int v;

   // Initialize
   rs232_init();

   // ADC CONVERSION
   while(1) {
      v = adc_sigma();
      printf("V=%u\r\n", v);
   }
}

También puedes hacer el soft por tu cuenta a partir de la nota de aplicación de Microchip, que viene en ensamblador y es sencillo.

Si necesitas ayuda te echo un cable.

Saludos.
« Última modificación: 07 de Abril de 2012, 22:41:04 por Picuino »


 

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