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[参考译文] OPA188:单极到双极转换

Guru**** 663810 points
Other Parts Discussed in Thread: OPA4277, OPA188
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/amplifiers-group/amplifiers/f/amplifiers-forum/1262932/opa188-unipolar-to-bipolar-conversion

器件型号:OPA188
主题中讨论的其他器件:OPA4277

大家好、  

我计划使用 Arduino Uno R4的 DAC 引脚(A0)(单极、5V)来控制操纵杆。 控制手柄的输入是双极的。 范围为+12V 至-12V。 您可以为此推荐放大器电路吗?

谢谢。

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    Vimukth,

    1. 下面的 PDF 显示了电路、计算和仿真。  第一张幻灯片显示了理想电路。  第二张幻灯片显示了实际电路、   
    2. 下面还提供了仿真文件。

    e2e.ti.com/.../level-shift.pdf

    e2e.ti.com/.../ideal-level-shift.TSC

    e2e.ti.com/.../level-shift-with-standard-values-and-reference.TSC

    此致、

    艺术

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    尊敬的 Art Kay:  

    感谢您的建议。 请告诉我、我能否使用 OPA4277PA 而不是 OPAX188。 它将如何影响性能?

    谢谢!

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    John:

    是的、OPA4277是一个不错的选择。  两种器件都具有良好的失调电压和温漂。  OPA4277是双极器件、而 OPA188是斩波 CMOS 放大器。  斩波放大器的关键特性是它们具有良好的失调电压和温漂。  斩波器通过内部校准实现良好的偏移、而双极通过修整裸片实现。  

    艺术

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    非常感谢 Art Kay。  

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    尊敬的 Art Kay:  

    我需要再澄清一个问题。 我的应用是控制操纵杆运动。 用户已经可以通过它的肝脏控制操纵杆。 出于其他目的、需要从外部进行控制。 为此、还需要 DAC 的输出、这些输出提供给电位器的抽头引脚。  

    但是、我当时不能同时提供这两者、需要在两者之间进行一些切换、对吗? 而导致的瞬态。 但我在这里不能使用开关或多路复用器。 因此、我打算在此处使用加法放大器。 已在系统雨刮器引脚中的信号作为加法放大器的一个输入提供、另一个输入是 DAC 输出。  

    这里我随附了相同的设计文件、您能检查一下并提供您的建议/观察结果吗?  

    谢谢
      e2e.ti.com/.../JYstk_5F00_design.TSC

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    Vimukth,

    • 我假设 DAC 输入为 Vin、肝脏输入为 Vg2。  "肝脏"是一个拼写错误吗?  我不确定肝脏如何控制操纵杆、但我想这在电路设计中不重要。
    • 这对我来说似乎是一种合理的方法。  要"禁用" DAC 输入、您需要将 DAC 输出设置为0V。  然后、这将允许 Vg2输入将信号驱动到 U3中。  然而、在 DAC 需要控制肝脏的情况下、也需要输出特定的固定电压。  
    • 如果 DAC 和肝脏同时输出信号,或者如果一个输出是不决定因素,则不会获得可预测的输出。  它正常工作的关键要求是未激活的信号需要处于可预测的状态。
    • 如果你测试了你的不同情景,并满足控制满足你的需要,那么你应该是可以的。  我认为、需要再次检查休眠信号是否保持在可预测的水平、这一点很重要。  

    此致、 艺术  

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    艺术  
    1.是的、Vin 为 DAC 输入、Vg2为操纵杆中电位计的电刷引脚。  
    2.在默认情况下 Vg2是0V、向上移动时是0到+12V 的电压电平、向下移动时是0到-12V 的电压电平。 这个状态是固定的。 对于 DAC、我们可以设置输出范围。  
    3. DAC 和独立游戏手柄都没有同时移动。 所以、这不是问题。  

    但在进行仿真时、我要将 DAC 输入 Vin 设置为0V、并为 Vg2提供-12V 至12V 的范围、但输出不正常。  
    因为、U1用作反相放大器、并将该输出电压提供给 U3。 因此、预测的输出没有获得 Vout。 您能指导我如何避免这种情况吗?  


    谢谢  

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    你好,维穆克,  

    Art 今天不在办公室、明天将能够提供进一步的帮助。  

    此致、  

    克里斯·费瑟斯通

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    Vimukth,

    我认为问题在于、当 DAC 设置为0V 时、电路输出被定义为-12V。  DAC 操作的0V 转换为-15V、2.5V 转换为0V、5V 转换为+15V。  因此、当您将 DAC 设定为0V、并且应用操纵杆信号时、DAC 电路输出将尝试达到-12V。

    此解决方案是将 DAC 设置为2.5V、以便 DAC 电路的输出为零。  我在这种情况下重新运行仿真、 当操纵杆从-12V 摆动到+12V 且 DAC = 2.5V 时、它会产生-12V 至+12V 的电压。  当控制手柄为0V 且 DAC 从0V 摆动至5V 时、电路也输出-12V 至+12V。

    e2e.ti.com/.../joystick-and-dac.TSC

    我希望这对您有所帮助。  此致、艺术

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    尊敬的艺术:  

    这消除了我的怀疑。  

    感谢您提供的宝贵信息和支持。  

    还有一个问题、在提供基准电压时 、"需要缓冲器或分压器将与 Rg 相互作用"。 您能否说明它的影响如何?  

    此致
    维穆克特

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    Vimukth,

    从技术上讲,此电路的增益是{Gain = RF/(Rx + R1 || R2)+1 }。  这就是 R1和 R2有效地并联并与 Rx 串联的地方。  如果与 Rx 相比 R1 || R2保持非常小的值,则分压器引入的误差将非常小。  另一方面、如果它们的值相当、则误差会很大。  避免此问题的一种方法是在分频器和 Rx 之间放置一个缓冲器。  在本例中、增益将为 RF/ Rx + 1。  这就是我设置 R1 = 1.15、R2 = 340和 Rx = 26.3k 的原因。  请注意,Rx 明显大于 R1 || R2。  此示例配置可行、但从噪声的角度来看、分压器将使用大量电流、并且反馈网络可能大于您所需的电流。  请注意、大电阻器会产生噪声。

    长话短说: 如果你让 Rx >> R1|| R2,你不需要缓冲区,但如果你想使用 Rx 与 R1和 R2相同的顺序,你可能需要缓冲区。

    此致、 艺术

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    好的。 明白了。  

    非常感谢。