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想问一个输入5V/12V,输出从-3.3到+3.3连续可调电源

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发表于 2018-5-23 16:55 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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x
手头上有个模块需要供电电压是-3.3V到+3.3V要连续可调的电源,电流比较小,50mA足够满足,想问一下各位大神的方案
$ p8 g* Q2 Q# O: X$ M. u& }; L目前想到的方案是两个电源IC,一个输出为基准,另一个去实现可调6 O% k$ g; U7 W  y% `+ B% d
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发表于 2018-5-24 20:54 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-25 23:08 编辑
# r8 o' T; B% i4 V, h
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:40
  ^; e2 P$ ?- P* Z. ]3 i$ J( G感谢
. b( p# B6 `- _, c4 n' P其实我要的输出很小的,只是怕客户用到同类的其他产品上,所以做了预留,实测他这个产品就两三个mA ...
' U0 b" r  i7 d  d' D
OP Amp Output Swing Range Issue" C. m# |% B: Z/ M& ^1 r/ r& Y# |! K
9 L1 v+ ~0 L+ j$ f! A. |% t6 n' |
運放雖然有 +/-50mA 輸出電流的能力,但輸出電平範圍會受到輸出電流的限制。* z- `0 [/ e  x  a
3 Y9 {! i5 F3 {1 }6 u+ m
舉個例子,輸出電流 1mA 時,輸出電平可達 +4.9V ~ -4.9V;但輸出電流 50mA 的時候,輸出電平就可能只有 +2.5V ~ -2.5V。
0 P+ q+ e% P( z* V0 H2 q
+ b2 ]6 I* e7 w# [加上負載仿真,發現 TLC2272 的效果並不如 LM324 或 LM358,這對樓主也不算是壞事,因為 LM324 或 LM358 相對普遍,省去購料的煩惱。
- @$ S- I: K# e2 {- Q
6 b) @; W% V+ a# Z  q( X8 l附件仿真檔是換成 LM124 並加上 100 歐姆負載的狀況,TINA 器件庫只有 LM124 和 LM158,而它們和 LM324 和 LM158 是同一類的(Datasheet 同一份)。% G( D* W4 j- Y' d+ X- E

5 m! u% f: m5 z, t" @
" |5 J/ j" P/ }& v/ r( i' j1 @
0 P( d# K% \* S. X" e# E; B

50mA -3V to 3V Power Source (LM124).JPG (29.75 KB, 下载次数: 0)

50mA -3V to  3V Power Source (LM124).JPG

50mA -3V to 3V Power Source (LM124) Transfer Function).jpg (30.63 KB, 下载次数: 0)

50mA -3V to  3V Power Source (LM124) Transfer Function).jpg

LM324.pdf

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LM358.pdf

1.86 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

50mA -3V to 3V Power Source (LM124).zip

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想用TI的inverter-LM70503产生-5V来满足,这个有什么建议么?  详情 回复 发表于 2018-5-25 11:47
突然想了一个问题,是否能加反馈电路,在负载较大的时候提高输出电压来减轻这种变化?  详情 回复 发表于 2018-5-25 10:58
哇,太感谢了 我也跟着你的脚步仿真看看,顺便找料回来搭电路出来看一下 太赞了  详情 回复 发表于 2018-5-25 09:16
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发表于 2018-5-24 20:21 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-26 22:05 编辑 ; [9 ^% [5 O# L" Z8 v1 d
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:40
- y. J. A: m5 [4 k感谢
2 ~9 m) E3 G/ q- Z% s0 n其实我要的输出很小的,只是怕客户用到同类的其他产品上,所以做了预留,实测他这个产品就两三个mA ...

! z- v3 s1 b+ a9 \! I9 B  g; @應用在 10mA 以下是一個好消息,今天把負載加上去,發現這個電路有幾個問題,我分幾個回覆說明。
) s! E" n2 t9 ]3 Q! Z* {
% l# @3 o0 g# \. F( Z/ M7660 Voltage Drop Issue' e5 @+ C" T0 a$ c' c! i

! z! x/ x, t8 `3 z
7660 能產生負電平,但輸出電流越大,輸出壓降也越大。9 X: v4 g- B1 s0 a" E1 P- n

) A- v2 r# [  m8 o6 D' I  g以 TI LMC7660 為例,輸出電流在 35mA 時,-5V 電平輸出會只剩 -3V。
: F, F7 v2 ]3 G# [! o
  r2 N/ S5 V, V- q& L如果輸出電流在 10mA 時,輸出電平大約在 -4.5V 左右,勉強可用。
0 s9 |6 [0 _  S) ~& I1 D9 w' v
% `0 \6 {) p4 q( q) A& O) ~# r# {4 l找到幾顆 50mA 還能有 -4.5V 輸出的型號,樓主備著以防不時之需。
$ {9 A6 P+ g/ a& H0 v' y: `2 }6 U7 }5 ^* f' f* E# k$ s9 C& N; {  f& J
: }. ~$ w  }3 D9 u' A/ ~, V
# Y4 X! F9 X4 F$ X5 {
- X0 ~* n5 Q* d. H. o

TI LMC7660 Iout v.s. Vout.jpg (26.1 KB, 下载次数: 0)

TI LMC7660 Iout v.s. Vout.jpg

CAT661-D.pdf

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MAX860-MAX861.pdf

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tps60401.pdf

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发表于 2018-5-23 20:49 | 只看该作者
本帖最后由 超級狗 于 2018-5-23 22:20 编辑 / I' `) J9 F* E: s. B1 K9 \
* |7 y3 g. I9 q- m. n' l/ e6 P
  • 有運放帶 +/-50mA 的輸出能力
    % W+ D, H& H3 Q6 eTI TLC2272 當範例
  • LMC7660 能從一個正電壓產生一個負電壓1 f+ t* [8 e7 R/ |' ~
    圖中的 VEE 負電壓可用它來產生。
  • 圖中的 V3 可用 DAC 來調整輸出電壓& `7 z  E3 p4 z5 @( W  Y8 C
    有單路的 I2C DAC,所以你的 MCU 要有 I2C 介面。根據你希望可調的精致度,可選 8 bit10 bit12 bit(以 TI DAC5571 8 bit DAC 為例)( ]$ {! y; C( w3 \- m; I3 B% S
    只需要手動調整,V3 改為可變電阻對 5V 做分壓即可。
  • U2 只提供 2.5V 直流偏置DC Offset)電壓,若要更求精準,市面上有 2.5V參考電壓Voltage Reference)可使用。; F& S- e1 W3 S! B3 I4 U6 _3 `
8 a( W( Z5 `% c' e5 j# n! y
: M4 r! `9 R# v4 n* C% a& Q: m
# l; j! Z! _+ H; S# a9 a

& Z  h3 b% y, N  ]7 e

5V to -5V 50mA Power Source Schematics.jpg (28.55 KB, 下载次数: 1)

5V to -5V 50mA Power Source Schematics.jpg

5V to -5V 50mA Power Source Transfer Function.jpg (30.95 KB, 下载次数: 0)

5V to -5V 50mA Power Source Transfer Function.jpg

Renesas ICL7660s.pdf

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TI LMC7660.pdf

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DAC5571IDBV.pdf

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TLC2272.pdf

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 楼主| 发表于 2018-6-1 17:45 | 只看该作者
1198546 发表于 2018-6-1 16:38
# q! I5 ]% [5 [3 `" X( A版主可否不用繁体字 菜鸟看得好费劲

) }/ F( x- Y7 `/ W7 `; K版主不用繁体字,那还叫版主?
0 z" f& {0 E; ^; k9 E5 }$ b6 A

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发表于 2018-6-1 16:38 | 只看该作者
版主可否不用繁体字 菜鸟看得好费劲

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版主不用繁体字,那还叫版主?  详情 回复 发表于 2018-6-1 17:45

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发表于 2018-5-28 12:05 | 只看该作者
Joen0_0 发表于 2018-5-28 11:49
. G1 u5 ~3 x2 h  L- Z3 w- I' N1 m超级版主,想问一下省成本的方案
4 m# J' t- e( x4 [! U1 H' Z. n& D/ ]用MCU来产生PWM,加上二极管和电容,搭个电荷泵来产生负电压(另外加上 ...

2 V" ~. y6 _, e4 T2 a2 r- ]+ @用正負電源搭配 MOS 管開關,不過電壓較低時(例如 -0.5V 或 +0.5V)可能漣波Ripple)較大。
- \5 i# P" @! D: t0 R
' v; H+ C% ]5 D+ }6 V加大電容又可能在改變電平時反應變慢,當然如果你不在意的話就無所謂。
8 L* c4 ^8 M. n( {+ l) x( ?) j3 e6 e, O% c3 m% F% F  _* L
其實這做法我也仿真過。
. {# Q8 j8 Q! P# Z3 ]) p. z! _& d9 r9 L: w# f1 I5 G+ b5 n" T" |

$ d) W% |+ e" x/ |6 C( O
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 楼主| 发表于 2018-5-28 11:49 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-26 09:52
: E$ L% e4 p7 u  ^  _- OR1 和 R2 可以是個三端分壓可變電阻,如果你想每片板子都做零點校正的話。

7 Y6 `. u3 W6 |! T( r. P# D超级版主,想问一下省成本的方案
0 d* @! N% q) Q; s$ r# N用MCU来产生PWM,加上二极管和电容,搭个电荷泵来产生负电压(另外加上反馈电路增加稳定性),有这类的设计指导么?* s; z$ P# @8 p- p1 q: Z7 \" b

点评

用正負電源搭配 MOS 管開關,不過電壓較低時(例如 -0.5V 或 +0.5V)可能漣波(Ripple)較大。 加大電容又可能在改變電平時反應變慢,當然如果你不在意的話就無所謂。 其實這做法我也仿真過。  详情 回复 发表于 2018-5-28 12:05

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 楼主| 发表于 2018-5-28 10:13 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-26 09:52! b/ B4 E2 G8 o6 m* i. U8 k
R1 和 R2 可以是個三端分壓可變電阻,如果你想每片板子都做零點校正的話。
  e, _4 M, y& l2 d9 C
灰常感谢,手动笔芯
4 O3 q$ [5 R  I0 L9 z

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发表于 2018-5-26 09:52 | 只看该作者
Joen0_0 发表于 2018-5-25 14:08
8 O4 R1 |# M0 r9 v: J; i& J& WOK,好的

% a! V" L/ z, ~- vR1 和 R2 可以是個三端分壓可變電阻,如果你想每片板子都做零點校正的話。
2 L5 A7 `+ Q# Z" o. L6 Q% c* Q2 c* w* N, D7 q) `/ L
5 r) S1 p/ a- ~- ~! P. O

点评

超级版主,想问一下省成本的方案 用MCU来产生PWM,加上二极管和电容,搭个电荷泵来产生负电压(另外加上反馈电路增加稳定性),有这类的设计指导么?  详情 回复 发表于 2018-5-28 11:49
灰常感谢,手动笔芯  详情 回复 发表于 2018-5-28 10:13
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发表于 2018-5-25 21:43 | 只看该作者
TI ADC ADS8505
! g  T9 @1 x/ N- n, z7 z
, H0 x8 k7 Z5 x6 K- }8 d# y+5V 供電、+/-10V 量測範圍。
% k: O- ^0 Z* k* i0 ~0 p4 {* R0 R. N+ t4 A, B

ADS8505.pdf

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发表于 2018-5-25 21:40 | 只看该作者
Inverting Buck Boost7 q4 D; |+ O# P8 n, [. U

" y4 ?3 e8 y; s/ w3 T3 HTI TPS6735 感覺不錯,電路很簡單。' l! u5 a% H' ]

% v% a' O# n2 u
) Y3 i3 W# [" W3 V& ^! r3 P, `) V6 W
2 G& j2 \7 J& v0 W+ O+ X

LTC3388.pdf

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TPS6735.pdf

360.74 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

tps63710.pdf

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LTJournal-V21N2-11-di-LTC3388-Jim_Drew.pdf

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 楼主| 发表于 2018-5-25 15:47 | 只看该作者
QQ2355767108 发表于 2018-5-25 15:223 O" u. _# F& X0 L0 R, v; V
一个输出可调的正电压 加一个电压反转器 应该可以满足你的要求
" x3 j1 ?5 Z: V1 k
过零点的时候,切换供电?
# ]+ V# M& G7 C) Q2 N

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发表于 2018-5-25 15:22 | 只看该作者
一个输出可调的正电压 加一个电压反转器 应该可以满足你的要求

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过零点的时候,切换供电?  详情 回复 发表于 2018-5-25 15:47

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 楼主| 发表于 2018-5-25 14:08 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-25 13:05
2 g; w3 n$ K! U6 u昨天我有在輸出端加一個負回饋緩衝運放電路,仿真結果是差別不大,這個樓主實際電路再試試。
7 ]' b( M6 |! i* ]9 m1 U
OK,好的, C- G% r4 q+ u" o( {

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R1 和 R2 可以是個三端分壓可變電阻,如果你想每片板子都做零點校正的話。  详情 回复 发表于 2018-5-26 09:52

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发表于 2018-5-25 13:05 | 只看该作者
Joen0_0 发表于 2018-5-25 10:58
# Q$ o2 ?3 |. [9 J1 v* h5 |. Q突然想了一个问题,是否能加反馈电路,在负载较大的时候提高输出电压来减轻这种变化?
, }! C* L# i9 z2 b% {
昨天我有在輸出端加一個負回饋緩衝運放電路,仿真結果是差別不大,這個樓主實際電路再試試。* ^. U. S7 N) B& Y6 C! t

& h  K; {6 W  t8 f6 C' b, e  u1 t/ R! R: w

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OK,好的  详情 回复 发表于 2018-5-25 14:08
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 楼主| 发表于 2018-5-25 12:33 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-25 11:589 ]' m9 u: c* e! o0 E- ^' i
樓主:
, |2 R8 r( _9 j9 {! \' r0 ~, @: ?/ w: Q. o8 n
我們會不會太有默契了點?這個問題昨天也想講的。用 Inverting Buck Boost 的好處,就是不會有 ...
- V6 r2 V9 I, _* n6 }
哈哈,其实是因为我不太懂LMC7660这类芯片,我就想用我常用的电源IC来代替,上TI官网刚好看到有符合的,就顺便提一下$ |2 j' u" Q" P

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发表于 2018-5-25 11:58 | 只看该作者
Joen0_0 发表于 2018-5-25 11:471 X" m8 _8 A% _1 \: `4 `
想用TI的inverter-LM70503产生-5V来满足,这个有什么建议么?
9 O' v  q$ _/ e- ~7 d7 s* c2 p
樓主:; p- b7 j! e& z- Y( N/ T

. J2 i2 z4 S2 S  E( @我們會不會太有默契了點?這個問題昨天也想講的。用 Inverting Buck Boost 的好處,就是不會有 7660 那個壓降問題,就設計上來說是更好,只要控制好漣波,不要影響運放及其它電路。
1 H( X' Q: x+ |( G- w
$ d1 P: J# d4 a) G; L" {我也找幾顆  Inverting Buck Boost,晚上一併送上給您參考。0 e' L$ P# f1 \! D# \6 N
2 i. B0 B1 u/ i1 }3 `- D

9 b+ |4 V* b! |* f7 {; f

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哈哈,其实是因为我不太懂LMC7660这类芯片,我就想用我常用的电源IC来代替,上TI官网刚好看到有符合的,就顺便提一下  详情 回复 发表于 2018-5-25 12:33
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