+/- 9V 直流电源

电器工程 电源
2022-01-29 14:41:56

我正在做一个简单的混音器项目。我使用的运算放大器 (LM741) 采用 +9V 和 -9V 输入。我目前通过将两个 9V 电池连接在一起,将 + 连接到另一个 - 并将一对接地来实现这一点。这似乎可行,但我现在想切换到电源。我可以找到一堆 9V 电源,但它们都只有一个极性。有没有一种简单的方法可以从中心负电源获得 +9V?我想我可能需要一个逆变器电路或其他东西,但我真的不明白我在做什么。

4个回答
  1. LM741 是一个糟糕的音频运算放大器。NE5532 大约安静 15 dB,而且仍然便宜。 音频运算放大器注意事项
  2. 您应该使用尽可能高的轨道以获得最佳动态范围。我使用的混频器始终为 ±15 V,因为这是大多数运算放大器推荐的最高电压。
  3. 存在具有分离式中心抽头输出的电源,但我现在找不到。这本质上与堆叠两个隔离电源相同。此外,您始终可以使用中心抽头变压器构建自己的变压器,并学习如何构建线性电源。不太复杂: 高品质音频混音器 - 第 3 阶段 - 电源

假设至少有一个电源是隔离的(如果它们是好的电源,这将是正确的,但如果它们很便宜,则可能不是),您可以将两个电源堆叠在一起,因此您的输出电压为 0 V、9 V和 18 V。然后,像这样连接你的运算放大器电路:

  • 电源 18 V -> 9 V 运算放大器引脚
  • 电源 9 V -> 0 V 运算放大器引脚
  • 电源 0 V -> -9 V 运算放大器引脚

考虑这一点的另一种方法是理解接地 (0 V) 是一个相对选择;你可以改变你的选择,只要你在一个电路中保持一致。

另一个注意事项——我应该解释一下我所说的“孤立”是什么意思。便宜的电源将其接地引脚连接到电源线的中性线。大多数时候,这很好。但是,如果您想堆叠电源,则需要一个隔离电源,即没有输出引脚内部连接到电源线的电源。

如果您确实尝试堆叠非隔离电源,则将正极输出连接到中性线,这与短路电源相同,因此其内部保险丝会熔断。(如果它是一个非常便宜的供应,这将摧毁它。)

另一种解决方案

如果您无法将手放在隔离电源上,则可以使用开关电容电压转换器这是一个给电容器充电的芯片,然后快速移动引脚,使以前的正极引线接地,旧的接地变成负输出。它以 10-100 kHz 的频率执行此充电/开关程序,因此对人类来说,它看起来像是一个负电源。

当您不打算向 0V 提供或吸收大量电流并且只有一个电源时,您可以做的一件事是使用“虚拟接地”。

例如,假设您只有一个 24V 电源 - 两条引线,电源和返回。您可以通过专用运算放大器来稳定中点,然后将其用作 0V 参考,从而获得 -12V/0V/+12V。换句话说,24V 电源变成您的 +12V 线路,24V 电源返回变成您的 -12V 线路,专用运算放大器产生 0V 线路。您所要做的就是在 24V 上放置一个 50% 的分压器以提供中间点,然后使用电压跟随器配置对其进行缓冲。

基本上,您的运算放大器无论如何都是由 +V/-V 轨供电的,问题不在于接地。中点电压跟随器有效地为您“调节”中点。限制是您不能向虚拟接地提供或吸收比提供它的运算放大器可以处理的更多的电流,否则您将失去参考。

我通常使用反相电荷泵来提供负电压轨,请注意您的噪声要求,有时我会在输出端使用 LC 滤波器以减少开关纹波。在 digikey 类别术语中,您想要的是“反相开关电容器 DC-DC 稳压器”。这会将您的 +9V 输入变为 -9V(更像是 -8.8V 或接近的值)。

如果您使用音频,请选择开关频率远高于音频范围的 IC,400khz 是一个常见值,但它们的范围从 10khz 到 2mhz。如果您的电路上还有一些数字电路并且结构紧凑,请考虑使用带开关同步输入的电荷泵。使开关电容尽可能靠近 IC,以尽量减少噪声。

如果您搜索 digikey / mouser,将会有很多选择,只需输入您想要的参数/包,它们从 SOT-23-5 到 DIP-8 应有尽有。