Uso de eliminadores para proporcionar +5V y -5V en un Amplificador Operacional.

[Jorge456]

Hola. Estoy diseñando un circuito con un amplificador operacional, pero tengo el detalle de que el AmpOp se alimenta con 5 V positivos y 5 V negativos. Se me ocurrió quizás poder hacer eso con dos eliminadores de 5 V que tengo en casa. Envío dos imágenes del diseño que creé. Uno con el diseño de las dos polaridades del AmpOp y otro usando los eliminadores. Mi pregunta es: ¿es ésto válido? Porque quiero tomar precauciones al poder hacer ésto. En la imagen con los eliminadores estoy reubicando la tierra entre los dos eliminadores. Y si no uso eliminadores, ¿puedo tomar 5 V de algún puerto (Arduino, PickIt, etcétera) para poder hacer ésto? Díganme por favor. Saludos.

 

[Kuro-chan]

Si esvalido están configurados como comparadores ¿pero qué aplicación le darás? ¿Requiere de precisión?

 

[Jorge456]

Es que los voy a usar para telecomunicaciones. Voy a convertir señales de banda base (unipolar no retorno a cero (UNRZ) a unipolar retorno a cero (URZ), polar no retorno a cero (PNRZ) y polar retorno a cero (PRZ)). Pero tengo que montar todo éste diseño que estoy adjuntando en un protoboard. Tengo que alimentar todo el circuito con un eliminador de 5 V, pero en los Amplificadores Operacionales no sólo tengo que activarlo con +5 V, sino también con -5 V. Y de ahí me surgió la idea de emplear dos eliminadores de 5 V. Aquí pondría la tierra entre el negativo de un eliminador de 5 V y el positivo de otro de 5 V como se muestra en una imagen que envié antes. Aquí envío otra imagen de todo el circuito que estoy implementando.

 

[Kuro-chan]

obtedras un señal digital como está código (NRZ) tipo no retorno a 0V

+5V (1) Digital y -5V (0) Digital pero nunca a GND Tierra o 0V si es lo que quieres no veo problema.

 

[Jorge456]

Sí es lo que necesito. De hecho, en el polar nunca hay GND en la señal, pero en el bipolar sí. Aquí vislumbré aún más el concepto de lo que pretendo hacer con la imagen que adjunté aquí.

 

[Scooter]

Pues ponlos en serie y tendrás una fuente simétrica.
Pero verifica con un osciloscopio el funcionamiento, muchos alimentadores meten ruido o son inestables.

 

[Moises.Diez]

Si bien puedes utilizar dos eliminadores en serie, siempre en temas de alimentación es mejor simplificar. Podrías utilizar una alimentación simple y así utilizar un puerto de 5 V, tal como tú mismo has sugerido. El 741 es un vetusto amplificador, que aunque se podría utilizar con alimentación simple, habría de ser al menos de 10 V. Es mucho mejor cambiar por un operacional moderno; pero, tal como apunta Scooter, lo estás utilizando como comparador. Para esta tarea de comparación es un error (que hemos cometido muchos) el utilizar un operacional en vez de un comparador.

La báscula SR (U1&U2) no es necesaria, no importa que haya glitches (espúreos) en la entrada SH/LD, pues esa entrada internamente activa básculas SR.

No te olvides de poner condensadores cerámicos de desacoplo entre las alimetaciones de los integrados.

Si deseas profundizar en la utilización de operacionales con alimentación simple te recomiendo: Biasing and Decoupling Op Amps in Single Supply Applications, Charles Kitchin, ANALOG DEVICES, AN-581.

Para entender las diferencias entre un operacional y un comparador te recomiendo: Op Amp and Comparators – Don’t Confuse Them!, Bruce Carter, TEXAS INTRUMENTS, SLOA067

¿Tu circuito va ha formar parte de un producto comercial, o es sólo para experimentación? Lo digo porque hay aspectos que te tendría que comentar si fuera un producto, pero que no son importanstes para experimetación. Creo que ya te he abrumado demasiado.

 

[Scooter]

El 741 no, pero el LM324 lo he usado muchas veces a 5V con alimentación simple.

 

[Moises.Diez]

Sí, el LM324 es un buen amplificador que está adaptado para alimentación simple, pues puede trabajar tanto en sus entradas como en su salida muy cerca de GND, (aunque no cerca de Vcc). Para esta aplicación mejor un comparador como el LM339.

 

[Jorge456]

Gracias por sus respuestas. Haré una prueba tomando en cuenta sus consideraciones. Esto es sólo experimentación.

Otra pregunta, ¿El comparador LM339 puede dar salidas polares con +5 V y -5 V? Es que busco que en su salida no aparezcan 0 V y 5 V, sino que aparezcan los 5 V positivos y los 5 V negativos.

 

[Fogonazo]

Otra pregunta, ¿el comparador LM339 puede dar salidas polares con +5 V y -5 V? Es que busco que en su salida no aparezcan 0 V y 5 V, sino que aparezcan los 5 V positivos y los 5 V negativos.

¿ Salidas polares ?

El LM339 posee salida a colector abierto, suponiendo que:
1) Lo trabajes como comparador.
2) Polarices correctamente la salida, esta será +Vcc o -Vcc, en tu caso casi ±5Vcc.

En el datasheet se describe cuan cerca estará la tensión de salida respecto del valor de los rail´s

LM339

 

[Jorge456]

Gracias por la pronta respuesta. Saludos.

 

[Moises.Diez]

Jorge, aunque te voy a repetir lo comentado por Fogonazo, quiero comentarte alguna cosita más (no soy muy rápido contestando).

El data sheet en la Description te dice: "Operation from dual supplies also is possible, as long as the difference between the two supplies is 2 V to 36 V, and VCC is at least 1.5 V more positive than the input common-mode voltage." Es decir has de conectar el pin Vcc a +5 V y el GNG a -5 V, y en la salida una resistencia de pull-up a +5 V, para que el colector del transistor de salida te pueda dar los +/-5 V.

El comparador tiene dos pines de alimentación, que están etiquetados como Vcc y Gnd, pero él "no sabe" a qué lo has conectado; es decir, si le conectas el +5 V y el -5 V y le "dices" que le estás conectando +10 V y GND, no se entera. GND en este caso sólo significa una referencia sobre la que se toman las magnitudes del data sheet.

Lo más importante es que te acostumbres a leer los data sheets, lleva bastante tiempo pero se aprende muchísimo. Por ejemplo, si no tienes claro qué significa la VICR (Common-mode input-voltagerange), dedicar un rato a enterarte te va a enseñar mucho.

Como estás experimentando, trabajar con una fuente dual te puede simplificar las cosas, pues veo que necesitas los +/-5 V, que se podrían generar polarizando pero que te complicaría el trabajo. Ten encuenta lo que te comentó Scooter sobre verificar la salida de los eliminadores, (lo tienes que hacer en carga, es decir conectando tu circuito o una carga similar).

Estás experimentando y creo que eres joven, al menos más que yo que ya tengo mis 61 años, por lo que estás en pleno derecho de hacer caso sólo a lo que consideres oportuno, pues de los fallos es de donde más se aprende.

 

[Jorge456]

Gracias por el comentario. Sí soy joven, tengo 21 años y estoy empezando a descubrir cómo diseñar circuitos para resolver este problema de comunicaciones que tengo.