Фильтрация вывода «дешевого инвертора напряжения MCU»

Это схема, в которой я должен создать отрицательную шину для локального операционного усилителя, которому нужна шина, чтобы получить низкий уровень на выходной шине. Я пытался запустить один источник питания, но это не сработало достаточно хорошо. Схема работает, и с моими диодами я получаю выход -4,4 В от положительного 5 В, чего достаточно для моих нужд.

Проблема в том, что выход немного шумный, и я вижу некоторые низкие частоты. пикап тоже. Как я могу отфильтровать выход схемы? Я попытался увеличить конденсатор C4, что уменьшило шум, но не изменило низкую частоту. подобрать.

Схема будет питать операционный усилитель, используемый в аналоговой схеме, поэтому важен низкий уровень шума.

ОБНОВЛЕНИЕ: Схема была неправильной (сделал в спешке, перед отъездом), однако схема была подключена правильно.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Как показано, ваша «дешевая схема» будет генерировать тепло только в D2 и вполне может привести к отказу выхода MCU, который подает сигнал возбуждения 31,25 кГц. Чтобы приблизиться к намерениям, вам нужно поставить C3 последовательно с источником сигнала и соединением между двумя диодами D1 и D2.
@MichaelKaras Пожалуйста, смотрите обновление в исходном сообщении, в схеме была ошибка, однако схема была подключена как положено.

Ответы (3)

Ваша схема:

Не может работать, как вы описываете. Если предполагается, что это зарядный насос, то C3 находится не в том месте. Надлежащий нагнетательный насос:

Проблемы с шумом не имеют смысла, пока у вас на самом деле нет зарядного насоса. Попробуйте приведенную выше схему. Затем вы можете задать другой вопрос, если у вас все еще есть проблемы с этим.

Используете ли вы выход MCU непосредственно в качестве источника прямоугольной волны? Выходной импеданс MCU (вероятно, низкий диапазон 2 разряда Ом) передается на выход зарядового насоса и должен быть принят во внимание.

Если низкочастотный шум действительно возникает из-за низкочастотных колебаний нагрузки и является несколько повторяющимся и может быть оценен с помощью низкочастотного предела, наряду с оценкой выходного импеданса зарядового насоса, вы можете рассчитать емкость конденсатора, соответствующую требованиям к шуму. .

В качестве альтернативы, чтобы уменьшить размер выходного конденсатора, уменьшите импеданс источника прямоугольных сигналов с помощью какого-либо буфера.

Предложение LDO в другом ответе может дать вам самый чистый выход, если есть запасное напряжение.

У меня была следующая формула для размера конденсатора: C = 1 / (10 * f * R), где R - выходное сопротивление источника, f - частота. и C - размер(ы) конденсатора. У меня не было R, поэтому я использовал R=V/I, так что получается 5/20 м = 250 Ом. f составляет 31,25 кГц, а размер конденсатора составляет около 0,01 мкФ.
Таким образом, 0,01 мкФ будет ограничивать пульсации из-за частоты переключения 31,25 кГц. Но в нагрузке может быть динамически меняющийся элемент, который гораздо медленнее (например, операционный усилитель что-то крутит на звуковой частоте 300 Гц, то есть в 100 раз медленнее). Тогда, на первый взгляд, 0,1 мкФ может быть в 100 раз слишком мало, чтобы позаботиться о пульсациях от этого эффекта.
Я добавил RC LPF с резистором 680 Ом + конденсатор 470 мкФ, шум намного лучше, но все еще неприемлем. Я думаю, что мне, возможно, придется использовать LDO, я не использую дифференциальный пробник, чтобы проверить это, но шум не является синфазным.

Этот низкочастотный шум может быть вызван изменениями потребляемого тока (отрицательная шина) операционного усилителя. Возможно, LDO мог бы помочь. Для высоких частот используйте любой фильтр нижних частот.

Фильтрация вывода «дешевого инвертора напряжения MCU»
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v