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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 |倒序浏览 |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 _* m2 H. s8 h8 [1 \: B4 U
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0 l' j0 B8 {" A, U- R
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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 2 V- d" _0 A* r
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:406 S5 y+ D8 T- u; v1 y
感谢& A* H( t% z+ n% `9 E
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 ...
2 f# M$ d. h% b
OP Amp Output Swing Range Issue
$ {9 `6 e. P- o/ t5 g  J) f- Y+ u. R8 Q
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。
- c' Z7 d6 A3 o0 s. P& a$ m4 u0 l) N0 i- t' i* k6 {
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。2 `9 k% b8 p9 X, q1 g
5 X: K, O0 R1 P
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。
6 v" f+ O# N( @: Z/ j8 s
% T* z+ i! ~; t% O0 d7 j- {! {4 K2 @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)。
( n1 L# Z. K0 c- s* Q) `2 h4 ?2 _9 w0 F& H- M
$ @! R$ u) T) @, v0 H* D
* D) w' i+ l  C& z- I2 D/ s4 V4 l

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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本帖最后由 超級狗 于 2018-5-26 22:05 编辑
. k7 l6 q+ F% }/ z- E
Joen0_0 发表于 2018-5-24 17:40; J7 m6 `, f$ d. `$ x
感谢0 x/ N3 h( {& C# Z8 L
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 ...
7 w* U/ T, {' H% x2 }3 ]
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。
+ M3 F% H, X" i; C5 a% j5 K$ E% J7 a" o
7660 Voltage Drop Issue* h- z& ]& X5 k

$ }0 s6 ?* D: N6 w- P* [/ A2 l2 @* S
7660 能產生負電平,但輸出電流越大,輸出壓降也越大。
8 o' K0 G' K$ P& y9 _, v# p/ W3 _' [5 w
以 TI LMC7660 為例,輸出電流在 35mA 時,-5V 電平輸出會只剩 -3V。' F% l; w9 E& x% u! v' |( {

6 ^  l+ h/ c4 G7 j. Q" x如果輸出電流在 10mA 時,輸出電平大約在 -4.5V 左右,勉強可用。! {  i# W1 f- V4 T0 e
1 s, P$ j# I- }* w  A7 ~
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 X2 y) F' N4 q' L! F
6 P! |. z. Q& ]" v0 T. C& m& r* g: b- R$ i# r+ I% l

  y5 h7 t4 v1 u' a# ]5 ?. l* C3 P. G4 t7 X: n

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 8 S8 ~; D3 H  n+ t

1 _- {% z- S$ g# A% `* C
  • 有運放帶 +/-50mA 的輸出能力
    ; B/ Y( w/ _" n7 K/ Z" C: dTI TLC2272 當範例
  • LMC7660 能從一個正電壓產生一個負電壓
    / v' O8 v( [  H) J4 o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! g  h2 C. V* F' @6 h
    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)
    1 r: `. T8 q0 w) P3 w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。
    5 v8 U, H7 z3 V+ T

& b6 a& }$ i5 u
! X* d3 U/ D& y# e7 H; K9 y9 w, f2 z! ?
1 o3 Q) G. P/ k: C% h2 j3 ~0 q

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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发表于 2018-5-23 17:08 | 只看该作者
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发表于 2018-5-23 20:53 | 只看该作者
踢哀TI提那酒Tina 9)仿真原檔。5 B% a( |% C: S9 Z9 h6 L
# @2 y. C! f) x' |$ U
1 v, P0 Z1 m$ C2 ?- U3 g* L

50mA -3V to 3V Power Source.zip

3.56 KB, 下载次数: 7, 下载积分: 威望 -5

点评

感谢 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  详情 回复 发表于 2018-5-24 17:40
EDA365的一口井,滋润万千人,说的就是你吧  详情 回复 发表于 2018-5-24 09:44
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发表于 2018-5-24 09:11 | 只看该作者
:lol

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 楼主| 发表于 2018-5-24 09:44 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-23 20:53
7 A- `9 X) }" u5 v2 ]9 ~踢哀(TI)提那酒(Tina 9)仿真原檔。

3 }5 X& e0 _/ uEDA365的一口井,滋润万千人,说的就是你吧* D( s! ?" P$ S1 P1 I  o" g

点评

热心人!: 5.0
哈!失手了,7660 輸出能力太小,50mA 掉到 -2V 左右,晚上再給你幾個方案。^_^  发表于 2018-5-24 10:47
热心人!: 5
我怕哪天客倌們對我的服務不滿意,會把我扔進井裏。@_@|||  发表于 2018-5-24 09:55

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 楼主| 发表于 2018-5-24 17:40 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-23 20:53" Q$ |. P8 h, g: _7 @9 X) b  Q
踢哀(TI)提那酒(Tina 9)仿真原檔。

9 V8 k: z+ m, V% a/ W. L感谢
. U- ]3 [& J; U6 W8 j% m' 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
$ _0 j( `/ x* l0 B- P

点评

OP Output Swing Range Issue 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。 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  详情 回复 发表于 2018-5-24 20:54
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。 7660 Voltage Drop Issue 7660 能產生負電平,但輸出電流越大,輸出壓降也越大。 以 TI LMC7660 為例,輸  详情 回复 发表于 2018-5-24 20:21

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 楼主| 发表于 2018-5-25 09:16 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-24 20:54; F* I$ A* Y0 |4 H7 [
OP Output Swing Range Issue) U% ^  e  i3 o$ c

1 e7 J# r) E9 }; m  T1 d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 ...

) n3 s3 B7 K' ~) H* X+ M$ E哇,太感谢了+ m  V* h3 C) N$ B$ F3 r
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
' V, q+ ~- g+ P: A5 ^+ @太赞了- |& m( o9 Y9 j$ f6 V

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 楼主| 发表于 2018-5-25 10:58 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-24 20:54+ D5 q( N9 u  T' h5 p
OP Output Swing Range Issue
; X# e2 z1 j' q& w
* o2 B# a  i' D3 i- z) \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 ...
. o- l% s) c' S' a# \1 y8 E
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?( a7 o7 R' `9 |7 O1 r) j

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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。  详情 回复 发表于 2018-5-25 13:05
哈!看來樓主對系統設計也很有概念,這個問題我昨天本來想提醒你的。 DAC 輸出 3V,怎知最後輸出是幾 V? 你若不先量測做個查表在系統中,那也只能從輸出拉回去給一顆 ADC 讀回 MCU 檢查了。 我以前做過一  详情 回复 发表于 2018-5-25 11:46

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发表于 2018-5-25 11:46 | 只看该作者
Joen0_0 发表于 2018-5-25 10:58" ?# p6 K! k& i; I
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?
7 _+ y. j" t. s9 q  ]7 L5 x: |& ^
哈!看來樓主對系統設計也很有概念,這個問題我昨天本來想提醒你的。
. W0 S' V% u( d: @& T2 M& d. U
8 t, f! {0 `8 C; Q7 l/ TDAC 輸出 3V,怎知最後輸出是幾 V?1 B, B7 [* W6 [7 I7 l; ^
5 p3 H/ |( k5 e" W- N$ S
你若不先量測做個查表在系統中,那也只能從輸出拉回去給一顆 ADC 讀回 MCU 檢查了。
! T" r$ ]' S" f! T2 Y3 `
# ]4 @- q" ?5 {+ B- _& _* J0 N我以前做過一個產品是這麼設計的,當初好像有顆 TI 的 ADC,只要供電 5V 能量測 +5V ~ -5V 的電壓,我晚上找一下給您寄上。
" g. b5 t  H% `$ H( t8 g9 n2 i+ q' z3 F: g! k, `/ B8 j9 n: W

- q( B1 x9 |8 ^/ j1 R( h1 w
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 楼主| 发表于 2018-5-25 11:47 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-24 20:54" l& z! `- a& Z1 H: O6 l& J$ g' g
OP Output Swing Range Issue
! x" w. l# n, o& g
3 d% y/ H' R$ J+ }2 x& J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 ...

! N* x* p8 Z, n& L& A% v8 H( m想用TI的inverter-LM70503产生-5V来满足,这个有什么建议么?1 v( f7 ?# O0 j) o5 V

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樓主: 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。 我也找幾顆 Invert  详情 回复 发表于 2018-5-25 11:58

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Joen0_0 发表于 2018-5-25 11:47& V: @4 \6 [; x* r) k, N
想用TI的inverter-LM70503产生-5V来满足,这个有什么建议么?
4 ]9 e" |% {* g: F
樓主:
4 L+ p/ z0 g# L
7 ?! Y' o1 l, |& v$ g2 C. b' i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。8 }0 z4 @' V3 m, `7 R. d( ?

6 J# g/ B- e: \- a1 C我也找幾顆  Inverting Buck Boost,晚上一併送上給您參考。
6 B; P2 ^8 |. n2 I+ p. N  O% i
  k' g7 h- s3 M/ H( {5 O
3 Z0 p4 E( O: @" g

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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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 楼主| 发表于 2018-5-25 12:33 | 只看该作者
超級狗 发表于 2018-5-25 11:582 j0 e6 ^; S/ c6 w. Q
樓主:* f3 M* w- R8 g8 S; M6 P6 N

7 |) l& Z, T* P) u  i- }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 ...
  N- ?! a& n) q8 D
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! ?: H/ r' A/ W
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