logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak uzyskać zasilanie symetryczne ±5 V, 500 mA z pojedynczego DC, bez szumów przetwornicy?

strikexp 26 Gru 2025 20:48 2022 73
Najlepsze odpowiedzi

Jak z pojedynczego dodatniego napięcia DC uzyskać niskoszumowe zasilanie symetryczne ±5 V przy obciążeniu około 500 mA?

Najrozsądniej zrobić to jako aktywną sztuczną masę / aktywny dzielnik: opamp pracujący przy pojedynczym, niskim napięciu (np. LM258/358) steruje stopniem wyjściowym push-pull na tranzystorach dobranych na 500 mA, co daje symetryczne szyny bez impulsowych zakłóceń przetwornicy [#21790875][#21790886] Jeśli nie chcesz projektować własnego bufora, można użyć od razu wzmacniacza mocy audio albo power-opampa, np. LM1875 lub OPA547, które zapewniają potrzebny prąd wyjściowy [#21790811][#21791434] Rozwiązanie liniowe będzie ciche, ale ma duże straty mocy; nawet dwa liniowe regulatory równoległe są prostsze, lecz nieefektywne energetycznie [#21790679] Uważaj na układy z MOSFET-ami sterowanymi bezpośrednio z opampa, bo mogą mieć martwą strefę i wzbudzenia, zwłaszcza przy obciążeniu pojemnościowym [#21791064][#21791285]
Wygenerowane przez model językowy.
  • #61 21793769
    strikexp
    Poziom 27  
    Posty: 2410
    Pomógł: 101
    Ocena: 104
    Przetwornik A/D gdzieś z połowy lat '80. Dlatego tak myślisz.
    Kiedyś rakiety budowano na podzespołach klasy militarnej na specjalne zamówienie. Dzisiaj nawet rakiety nuklearne w takich krajach jak Rosja czy Iran tłuką na zachodniej cywilnej elektronice.

    No i wbrew pozorom pocieszyłeś mnie że jest w środku takie gówno jak mc7915. Największy problem miałem właśnie ze stabilizatorem ujemnym. A okazuje się że mogę wziąć z organizera jakąś kość lm79xx.
    Oczywiście zamówiłem znacznie lepsze. Ale nie było łatwo, aż z Farnell musiałem ściągać.

    Dodano po 26 [minuty]:

    No i zobacz jak tu jest zrobiona referencja napięcia. Zwykła dioda zenera z kompensacją temperatury, jakkolwiek to rozumieć. Ma niby dobre 5ppm i jest pewnie starzona na etapie produkcji.
    Aczkolwiek ja za kilka groszy kupiłem nowe konstrukcje stabilizatorów o 2,5ppm typowym i 1,5ppm typowym. Nie mówiąc o posiadanym ADR1399 co ma 0,2ppm typowo a 1ppm max.
    Co akurat ma małe znaczenie, bo dotyczy sytuacji gdy przyrząd pomiarowy podlega zmianom temperatury. Co u mnie zimą nie występuje i jest stała temperatura którą mogę regulować do nawet 1 stopnia.
    Bardziej liczą się inne parametry których chyba w tej diodzie zenera nawet nie podali.
  • #62 21793818
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48954
    Pomógł: 3205
    Ocena: 4223
    strikexp napisał:
    Dzisiaj nawet rakiety nuklearne w takich krajach jak Rosja czy Iran tłuką na zachodniej cywilnej elektronice.

    Dzień, czy dwa temu bodajże w "National Geographic" przedstawiali przebieg kilku katastrof - w tym reaktora w Three Mile Island, pożarów na stacji metra i w tunelu pod Alpami, i katastrofy okrętu podwodnego "Kursk" - tą ostatnią spowodowała wada torpedy należącej do jego uzbrojenia (a dokładniej, wyciek utleniacza z jej napędu). Jeśli rakiety z głowicami nuklearnymi robią z użyciem byle jakiej elektroniki, to nie wiadomo, gdzie wybuchną po wystrzeleniu - może Rosja zrobi sobie "strzał w stopę"...
  • #63 21793827
    strikexp
    Poziom 27  
    Posty: 2410
    Pomógł: 101
    Ocena: 104
    @_jta_ Ostatnio jak strzelali oresznik to podobno nie wszystkie doleciały :D
    Aczkolwiek to nie tyle o elektronikę chodzi co o wady mechaniczne i montaż. Nie bez powodu najchętniej wywaliliby Rosję z programu międzynarodowej stacji kosmicznej. Bo przysłali takie moduły że zagrażają całej stacji :D

    Ale elektronika idzie do przodu. O ile pewne kwestie trafiły już na ścianę fizyki, to większość nadal robi skoki naprzód.
  • #64 21793927
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17828
    Pomógł: 1231
    Ocena: 3488
    janusz_kk89 dobrze myśli.
    janusz_kk89 napisał:
    miernik 6 1/2 Solartron-Schlumberger-7150l, i powiem ci zbuduj taki ADC robiony na piechotę z nieliniowością <0.001%, więc działaj.
    Przetwornik A/D pracuje metodą podwójnego całkowania.
    Ma bardzo dobra liniowość.
    I stabilną ostatnia cyfrę.
    Woltomierz 6 1/2 cyfry, to nie tylko przetwornik.
  • #65 21794358
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48954
    Pomógł: 3205
    Ocena: 4223
    Znalazłem ten ADC z termometrem - ADS1232 (TI). Wychodzi mi, że przy zakresie napięć 2V (0÷+2, albo -1÷+1) zmiana temperatury o 1°K zmieni odczyt o 3000 - to może być całkiem dokładny (a na pewno czuły) termometr.
  • #66 21794721
    strikexp
    Poziom 27  
    Posty: 2410
    Pomógł: 101
    Ocena: 104
    Jeszcze zwrócę uwagę że mówimy o pomiarze napięcia stałego. A nie ma czegoś takiego jak napięcie stałe, to są sygnały tętniące. Widziałem wczoraj woltomierz do 100pV. Ale co z tego jak to tylko uśrednia tętnienia. I od pewnych rozdzielczości takie pomiary stają się bezużyteczną średnią szumów samego sygnału mierzonego.
    Wystarczy cokolwiek wrzucić na oscyloskop i już widać góry i doliny nawet z markowego zasilacza laboratoryjnego. Tak więc sensowna granica to pewnie coś koło 1mV.
  • #67 21794738
    acctr
    Poziom 39  
    Posty: 4554
    Pomógł: 389
    Ocena: 2021
    strikexp napisał:
    Widziałem wczoraj woltomierz do 100pV. Ale co z tego jak to tylko uśrednia tętnienia. I od pewnych rozdzielczości takie pomiary stają się bezużyteczną średnią szumów samego sygnału mierzonego.

    Tętnienia 100pV nie mają żadnego znaczenia w elektronice.
    Pomogłem? Kup mi kawę.
  • #68 21794840
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17828
    Pomógł: 1231
    Ocena: 3488
    Pomiar napięcia stałego - to pomiar wartości średniej napięcia.
    strikexp napisał:
    Ale co z tego jak to tylko uśrednia tętnienia. I od pewnych rozdzielczości takie pomiary stają się bezużyteczną średnią szumów samego sygnału mierzonego.
    Szumy to napięcie przemienne - nie stałe.
    Wykres napięcia odniesionego do wejścia z szumem 0,1 Hz do 10 Hz, amplituda 117 nV p-p
    Wrtość średnia szumów jest zero.
    Dlatego szumy nie mają znaczenia przy pomiarze wartości średniej napięcia.
  • #69 21794914
    strikexp
    Poziom 27  
    Posty: 2410
    Pomógł: 101
    Ocena: 104
    Co nie zmienia faktu że mierzymy wartość średnią a nie stałą. Tak naprawdę te szumy nie wychodzą na zero. Podlegają różnym wahaniom w czasie. Dlatego jak się mierzy porządnym multimetrem małe wartości, to ten pomiar trwa sporo czasu aby była zarówno próbka czasowa. Jak i tysiące pomiarów do uśrednienia.

    Myślę że najlepiej pokaże to praktyka, co prawda A/D już mam, ale dostawa z Farnell wpadła w ten okres wolny. Swoją drogą ciekawe, bo pierwszy raz kupowałem w Farnell. I przynajmniej jako firma zapłaciłem tylko kwotę netto i jeszcze miałem darmową dostawę od 200zł w 3 dni.

    Dodano po 4 [godziny] 5 [minuty]:

    No i jakby ktoś chciał też budować dokładny woltomierz z tu czytających. To zapraszam do współpracy. Zawsze co dwie głowy to nie jedna.
  • #71 21795384
    CYRUS2
    Poziom 43  
    Posty: 17828
    Pomógł: 1231
    Ocena: 3488
    strikexp napisał:
    No i jakby ktoś chciał też budować dokładny woltomierz z tu czytających.
    To bez sensu.
    AN870 0,05% jest wystarczający nawet do zawodowych zastosowań.
    strikexp napisał:
    No i jakby ktoś chciał też budować dokładny woltomierz z tu czytających.
    Żeby zrobić woltomierz o parametrach AN870 , trzeba kupić woltomierz 5 1/2 cyfry za ~3100 zł.
    Bez takiego zakupu niczego się nie nauczysz.
  • #73 21795900
    strikexp
    Poziom 27  
    Posty: 2410
    Pomógł: 101
    Ocena: 104
    Ale te kwantowe są poza zasięgiem kosztowo.

    @CYRUS2 Ale to nie chodzi o to co się opłaca, ale o wiedzę o przetwornikach A/D i źródłach napięcia odniesienia.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy sposobów uzyskania symetrycznego zasilania ±5 V przy prądzie 500 mA z pojedynczego źródła DC, z minimalnym poziomem szumów, bez użycia przetwornicy impulsowej. Proponowane rozwiązania obejmują aktywne dzielniki napięcia z wzmacniaczami operacyjnymi (np. LM258, LM358) i tranzystorami wyjściowymi dobranymi do wymaganego prądu, a także wykorzystanie wzmacniaczy mocy audio (np. TDA2006, LM1875) jako stopni wyjściowych. Wskazano, że klasyczne rozwiązania z liniowymi regulatorami generują duże straty mocy, a dzielniki rezystorowe są niepraktyczne przy dużych prądach. Zwrócono uwagę na problemy z zakłóceniami i wzbudzaniem się układów przy obciążeniach pojemnościowych oraz na konieczność stosowania stabilizatorów LDO do wygładzania tętnień. W dyskusji poruszono także temat precyzyjnego zasilania i pomiarów napięć w kontekście budowy własnego woltomierza o wysokiej rozdzielczości (do 8½ cyfry), gdzie kluczowe są niskie szumy zasilania i stabilność napięcia odniesienia (np. ADR1399H, ADR1000, LTZ1000). Omówiono różnice między rozdzielczością a dokładnością pomiaru, wpływ szumów i nieliniowości ADC oraz metody kalibracji i selekcji komponentów. Wskazano, że zasilanie bateryjne (np. NiCd, Li-ion, baterie alkaliczne Zn–MnO₂) może zapewnić niższy poziom szumów niż zasilacze sieciowe. Podkreślono edukacyjny charakter projektu i potrzebę eksperymentowania z różnymi rozwiązaniami, uwzględniając ograniczenia kosztowe i dostępność komponentów.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA