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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
9 p, E. _8 R* ~$ L6 t/ I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
/ k8 S+ y& c: }
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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
1 q, |" m1 ~5 m: q7 @- y
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:40
) l' A4 C3 W6 s2 V2 R. u感谢
9 h! @$ k; y5 p5 z$ U; M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 ...

  q% s$ L  @4 B3 ]) {5 nOP Amp Output Swing Range Issue6 j* Z, s# h3 N/ J5 j- ?
% h- q( a* R8 w1 [5 a* _4 @- V
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。
, Y$ C6 O# p* e: R/ ~7 V4 ^* x& b! [6 n1 w. S4 Q  n% M/ F
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。+ i& N* f& E7 ?1 n- h
$ \4 e- e7 y4 ?6 e  U. T+ ~9 l1 l
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。0 V$ \; o& F/ s1 p$ F
* t6 u( F3 D- q' 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)。7 Q+ G2 J) x: E1 p

, J" X+ F" J( C4 r. x3 G- y* c
8 n5 m: p) |5 V$ z/ W$ H% w6 |" V9 C; g, U, Z7 f

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

1.87 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

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

5.12 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

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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
5 J8 s! B; c" x' t8 d' ^
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:40. M2 @7 k  k7 |, o4 m5 M
感谢
1 v4 `% I! V- k  j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 ...

3 k, T; t( p$ |* }5 V" V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。4 _/ L% _, J2 s/ G0 u/ H

: W+ ~. A" \* l5 D# o9 g7660 Voltage Drop Issue, ?. N: {+ \3 Z# U; w  B  {

( ^6 f& Q9 w4 L! ~4 e5 M
7660 能產生負電平,但輸出電流越大,輸出壓降也越大。
# [' y# c9 M% n$ P7 w  m1 Q* Z' F1 h
以 TI LMC7660 為例,輸出電流在 35mA 時,-5V 電平輸出會只剩 -3V。; A/ \. w- v* M9 J1 c

* J# [% V8 `/ b$ B3 T% C! K如果輸出電流在 10mA 時,輸出電平大約在 -4.5V 左右,勉強可用。3 D9 v4 \4 R2 a0 |: Q

0 f, W$ f- K8 R+ \$ I1 C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。
# |8 l! q  W( K/ Q& {7 v
  ?) f  F& i& N9 D1 O
# M3 T0 r, K2 {
) E4 d) d# n' J1 G
3 `/ e/ u& p& B& F$ _

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 2 V- I/ B% ^( E5 a' D

! Q% e+ V8 W+ c8 s* A) R
  • 有運放帶 +/-50mA 的輸出能力
    6 m2 B8 r1 I! P+ Y5 Y, wTI TLC2272 當範例
  • LMC7660 能從一個正電壓產生一個負電壓! D' i( p" v4 V$ ~! I4 E! G7 u
    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4 @( x# j) n& g
    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)( Q4 Y* j8 B: P7 [" A6 O2 C
    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。
    ) l7 _7 z/ t& O9 t: m3 i0 X

* W, P& Q" ^9 ^3 e' R+ \
( F5 |; l/ d. F- R, @( w
) A% q9 {: V4 w0 l) U) E  M. k# \- j2 d. k# a: n( S" x

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 16:389 M6 E$ e% a; s* l! _
版主可否不用繁体字 菜鸟看得好费劲
: d+ F; e; a$ x
版主不用繁体字,那还叫版主?
( g& Z  Y. R& [  n0 L+ {+ A

0

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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 11:490 u8 D4 p; x2 m& w
超级版主,想问一下省成本的方案
9 F7 Q8 i/ A' z* G7 G1 v' K2 g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 ...

, ?+ k6 H( L! E4 |. i7 j- v) I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。: b+ F" k7 _! c' C+ m9 w2 b

; a4 l# E% i; f$ s  }* x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。
5 W8 [& J/ b+ C3 v) j0 l* D+ b6 x* S% S" E* e
其實這做法我也仿真過。
7 [1 ]7 I# L& ?& h: U$ h- }
, i3 Q) R# Y" Z" C& k& Y2 Y. W3 A/ n& k# s) {- h
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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 09:525 t  `  P% \% S- j: b& k, X
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。

" ]% ^: A8 T# u4 ?' Z超级版主,想问一下省成本的方案2 I2 p3 |/ i! v- O/ M6 Y8 q
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?  G" T% o: X" W7 c

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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
, F$ N  }# |( J3 kR1 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。

( |1 {; A1 J( o' A& p灰常感谢,手动笔芯9 \1 I' b. q/ 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+ ]; i& p. ?! S. R
OK,好的

' k* @, F3 z1 W7 c+ ~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。
) k9 ^: O; O  ]9 j6 y6 \3 m) g; G9 \2 t  |) `
9 \! }( s" M/ F4 L

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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" l; l( o  S5 j4 v8 Z& z6 G
; ?6 Y$ M! \5 |# e( p) j) W
+5V 供電、+/-10V 量測範圍。
4 K" }* p- p4 W% ^; T
( M) L; t  I$ Y( s8 u- {* p

ADS8505.pdf

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发表于 2018-5-25 21:40 | 只看该作者
Inverting Buck Boost
0 _' q0 R" m+ @0 q6 q* }
8 R# G, ?7 ?$ l  |TI TPS6735 感覺不錯,電路很簡單。
- x! U. C# J# T+ [  v/ T5 n
# e: P: F: `) a; D# m
1 T5 {3 n) V, E; R; _! _+ s& I: f. ~8 Q7 s

LTC3388.pdf

371.78 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

TPS6735.pdf

360.74 KB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

tps63710.pdf

2.82 MB, 下载次数: 0, 下载积分: 威望 -5

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 15:22
6 V% C9 f5 L* s$ 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
8 d5 o0 `. L+ {! E) d8 h) K; [0 T
过零点的时候,切换供电?& o1 i$ M- l# t

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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( h+ U( y. m4 h# \. z8 s/ n
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。
/ r' P; Q( p  j% h  g( m
OK,好的
' z3 x2 o) R( \6 B

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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
$ {4 q4 z  V8 ]# @5 n8 s" @) l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?

4 L3 h& T- x" s4 _1 k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。3 f+ C7 N" N, v
9 e5 j  n$ ]& g' o& A( x" b

+ I5 a5 D* a/ w5 a5 f9 H

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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 11:58$ A' i! [: p/ n9 W/ ], f
樓主:
2 c0 g9 k, a& H! }
# X! \- U& G0 I& n& ], 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 ...

/ O0 N" p5 q; s6 T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# N* e, O: T$ c3 Q- P" s

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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 11:47
- E1 S+ K- W  D' T+ I2 C想用TI的inverter-LM70503产生-5V来满足,这个有什么建议么?

) p3 d6 ^+ A7 x" k7 c8 j2 L7 t樓主:* Z" l" ~! e: h# t% x

$ t# S/ b* Z) m  _' j( Z( }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。5 v  S2 `7 [" P

8 O' |7 q6 {2 A, W  }我也找幾顆  Inverting Buck Boost,晚上一併送上給您參考。
: v3 ]) w0 n- V/ H. Y& N* D1 X+ k8 d' |6 d0 W! w4 W

  I6 [  L& }6 z6 Q5 O; \4 x4 Z! }

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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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