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29/09/2016 #1

Avatar de aguevara

Requiero generar señal de ac variable en amplitud
Saludos a todos, tengo el siguiente problema que comento a continuacion. Necesito generar una señal senoidal a 60Hz variable en amplitud que vaya de 0 a 20Vrms.
Hasta el momento la generacion de la señal senoidal la realizo con un ICL8038 (generador de señales) y la amplifico y acoplo por medio de un AO en este caso el TL081.
El problema esta en que la señal de salida del amplificador operacional jamas me llegara a los 20V rms dado que esta limitada por el voltaje de alimentacion (requeriria que existiera un AO que se alimente de +-25V minimo y no se si exista tal cacharro casi todos son para maximo +-18V).

Lo he intentado con amplificacion por transistor en emisor comun y en par complementario y no llego a dar esa salida, a pesar de tener Vcc y -Vcc del amplificador con transistor en niveles adecuados +25 y -25V.

Este caso ya me tiene con el cerebro en posicion de saturacion y no me da para mas le he dado vuelta a lo mismo y no se me ocurre otra cosa, la gran pregunta es....

Alguien tiene una idea de como llegar a los 20 v rms??
29/09/2016 #2

Avatar de Daniel Meza

Hola, ¿y cuánta corriente se le demandará al circuito?, porque bien podría usarse un simple transformador con el primario conectado a la línea de CA y en el secundario un potenciómetro.
29/09/2016 #3

Avatar de aguevara

Gracias por contestar Daniel, la corriente no es mucha dado que es una señal de control, tal vez y exagero algunos 50mA. El asunto es que el incremento debe ser en una especie de rampa y no inmediato, lo cual al girar el pot. lo logras, pero el asunto es que esta señal debe responder al cierre de un contacto.. imagina que alguien oprime un boton y en ese instante comienza una rampa de 2 segundos para llevar la señal de 0 a 20vac. Ese punto lo tengo solucionado al usar un pot digital en lugar del pot mecanico que se ve en la imagen (el simulado en proteus) y este controlado por un microcontrolador que checa la señal de disparo de la rampa y genera la rampa misma.

Pero igual el pot digital conectado al secundario de un transformador fabricado exprofeso pudiese funcionar. sera cuestion de probar gracias por tu sugerencia.
30/09/2016 #4

Avatar de ruben90

Y si intentas con un amplificador tipo B o AB?
30/09/2016 #5

Avatar de aguevara

Gracias Ruben ya intente el amplificador par complementario (como el de tu imagen) pero curiosamente lo que entra sale igual no amplifica. Y.......... mala noticia para el potenciometro digital en el secundario del transformador, se me olvidaba que estos solo soportan maximo 5.5v en sus terminales. Les digo mi cerebro esta en modo reflow.
30/09/2016 #6


Podrias usar El LM358, este soporta con fuente simple hasta 32V.
30/09/2016 #7

Avatar de Daniel Meza

Hay algo que no había analizado. Requieres que la señal sea de 0-20 VRMS, siendo así ¿porqué alimentar al operacional con +-18 si no se utilizará el rango negativo?.

Intenta lo siguiente: Agregarle una componente DC a la senoidal a amplificar de modo que no llegue a menos de 0 volts, después alimentas al operacional con unos 0-28V y revisas como se comporta su salida, obviamente ya con el respectivo lazo de realimentación y amplificación.

Saludos
30/09/2016 #8

Avatar de ruben90

Bueno, viendo la hoja de datos del TL081 me di cuenta que mi respuesta no viene al caso porque su salida ya es complementaria y efectivamente su alimentación es de ±18V. El viejo y confial LM741/LM741A (NO el LM741C) soporta un voltaje simétrico de ±22V, podrías probar con él.
30/09/2016 #9

Avatar de Scooter

Se me ocurre que uses un amplificador de audio, hay para todos los gustos y 60Hz es una frecuencia muy baja.
30/09/2016 #10
Moderador general

Avatar de DOSMETROS

Quizás ésto te sirva : TL081 Funcionando a ± 32 V

Parece que necesitás picos de ±28 V
30/09/2016 #11

Avatar de pilm

Saludos aguevara. Efectivamente si deseas subir hasta 20Vrms necesitas una excursión máxima de 20*1.4142 = 28.284 Es decir que Vpp = 56.6V.

Se me ocurren algunas soluciones, entre otras:

1. Usar un amp-op de alto voltaje como el LM343; admite fuente de 80V (+-40V).

2. Usar un amplificador de audio como el LM1875 que internamente no es mas que un amp-op; admite fuente de 60V (+-30V), aunque no estoy seguro que la excursión de salida llegue a los valores deseados, seria de probar; si no llega, hay la posibilidad de colocar dos en configuración puente(y duplicar la excursión de salida). Claro que en este caso la carga sería flotante.

2. Usar un amplificador común y silvestre (TL081). Mediante este operacional lograr una señal por ejemplo entre 0V y 14Vpp, a continuación con un transformador elevador (1:4 para el ejemplo) lograrías una salida entre 0V y 56Vpp. Tal vez, para manejar adecuadamente el transformador, necesites reforzar la corriente que entrega el amp-op, eso se hace fácil con una pareja de transistores en configuración B o AB.
30/09/2016 #12

Avatar de aguevara

Gracias a todos por sus comentarios y apoyo.
Usar fuente simple como propone franco y daniel no me da resultado dado que lo que se requiere es una señal de AC y esta varia en el tiempo entre +v y -V, usar una fuente simple me daria por resultado una señal senoidal que variara de 0 a +V,
Usar un amplificador de audio ya lo probe (ajuste el voltaje de salida de mi generador senoidal a poco mas de 1.5V rms) usando el LM386 pero la señal distorciona en el cruce por cero ignoro porque, trate de usar otro amplificador de audio y paso lo mismo.
Lo que propone dosmetros es algo asi como lo que se requiere pero alimentar el operacional con +-32 me daria a la salida una señal maximo de +-30v o un poco mas es decir poco mas de 10.6 Vrms y yo requiero 20Vrms justo como indica Pilm en su comentario.
Voy a checar los puntos 1 y 3 que propone pilm y les comento.

Agradesco a todos sus comentarios y si hubiese otra idea bienvenida sea.

Saludos

---------- Actualizado después de 38 minutos ----------

Actualizacion:
CHecando la hoja de datos del LM343 veo que este se alimenta con menos de +-40V pero el LM143 si acepta ese rango de voltaje, pero aun asi no serviria porque se requiere un voltaje de 56vpp (+-28V ver aporte de pilm), porlo que con el LM143 tendriamos poco mas de +-18V.

Mas sin embargo siguiendo la pista me tope con el operacional 3581J de la misma casa Texas Instruments y este se alimenta con hasta +-75V por lo que creo es mas factible. Investigare si lo puedo conseguir y mas acerca de este bicho.

Sigan aportando se les agradece.
30/09/2016 #13

Avatar de pilm

Te estás equivocando aguevara. Si lo alimentas con +-40V, (80V rail-to-rail) puedes lograr en la salida una excursión de voltaje cercana a +40V para el pico positivo y -40V para el negativo; es decir casi 80Vpp, de manera que los 56Vpp que necesitas, sí se pueden lograr. Por eso te mencioné el LM1875 que admite hasta 60V rail-to-rail; si fuera un componte ideal lograrías 60Vpp, pero como en la realidad, nunca se logra que la salida incursione hasta el voltaje de la fuente, aclaré que abría que probar si llega a +28V y -28V (56Vpp).

Alcance:
Si ni importa que la carga sea flotante, podrías hacer simplemente lo de la figura adjunta:
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg 20Vpp.jpg (59,4 KB (Kilobytes), 10 visitas)
30/09/2016 #14

Avatar de aguevara

pilm gracias por tus comentarios de hecho rectifique mentalmente lo que escribi pero no lo actualice en el foro, honestamente desde anoche no he dormido y aqui ya son las 12pm esto me trae revuelta la cabeza pero el proyecto me esta presionando mucho en tiempo.
De echo justo ahora estoy trabajando en un circuito similar al que muestras y estoy por simularlo seguramente tendre el resultado parecido al tuyo.
De antemano muchas gracias a ti y todos los que han apoyado, de cualquier manera sigan aportando que cualquier aporte es muy bien recibido.
30/09/2016 #15

Avatar de ecotronico

Hola a todos,

aguevara:
¿qué tensión tienes en tu fuente -Vcc y +Vcc?
¿cuál es la carga?

Por ahora solamente se me ocurre que uses un transformador, de esos de 0-110-220V / 12-0-12V.
Solamente usarás el secundario como autotransformador: entras senoidal por 12-0 y sale por 12-12... te duplicará la tensión.
30/09/2016 #16

Avatar de pilm

Buena idea la de ecotronico. Usar solo el secundario como autotransformador…
30/09/2016 #17

Avatar de aguevara

Y como aislo la salida del operacional de las inductancia del secundario? y que hay de la corriente bajisima que entrega el operacional contra la baja impedancia del secundario?

Gracias por su aporte
30/09/2016 #18

Avatar de ecotronico

aguevara:

Ahí colocas un arreglo de transistores a la salida del Operacional.
Por eso es importante que informes la carga y la tensión de alimentación.
30/09/2016 #19

Avatar de aguevara

La alimentacion del operacional es de +-18 y la carga consume maximo 100mA
30/09/2016 #20

Avatar de pilm

Mmm… Lo de la inductancia podría ser problema, tengo aquí a la mano un trasformador con secundario 12V-0-12V 500mA lo medí y tiene una componente resistiva de 4,6 ohm con una inductiva de 33 mH. También hice la medición en un subwoofer que tengo a la mano y la componente inductiva es de tan solo 0.6 mH.

Sin embargo, me mantengo en mis opiniones anteriores: reforzar la corriente entregada por el operacional mediante una pareja de transistores en configuración AB (cuasi-complementaria creo que es el nombre más exacto). O mejor aún, manéjalo con el LM1875 que igualmente ya te recomendé; si te fijas en su hoja de datos, entre las aplicaciones recomendadas consta la de “Servo Amplifier”

Aclaro: lo del uso del transformador tendría sentido en caso que con el LM1875 solo, no lograras la excursión necesaria y si absolutamente la carga debe estar referenciad a GND. En el caso de que la carga pueda permanecer flotante o si el circuito en el que vayas a utilizar la señal en cuestión posee fuente independiente; usa la configuración con dos operacionales en contra-fase como en el circuito que subí anteriormente…
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