Alimentation +/- 9V DC

Je travaille sur un projet de mixage audio simple. Les amplis opérationnels que j'utilise (LM741) acceptent les entrées + 9V et -9V. J'obtiens actuellement cela en câblant deux batteries 9V ensemble, en connectant + sur l'une à - de l'autre et en mettant la paire à la terre. Cela semble fonctionner, mais je voudrais maintenant passer à une alimentation. Je peux trouver un tas d'alimentations 9V, mais ils n'ont tous qu'une seule polarité. Existe-t-il un moyen simple d'obtenir + 9 V à partir d'une alimentation à centre négatif? Je pense que j'ai probablement besoin d'un circuit inverseur ou quelque chose, mais je ne comprends pas vraiment ce que je fais.

En supposant qu'au moins une des alimentations est isolée (ce qui sera vrai si ce sont de bonnes alimentations, mais peut-être pas si elles sont bon marché), vous pouvez créer une pile de deux alimentations, vous avez donc des sorties à 0 V, 9 V et 18 V. Ensuite, connectez votre circuit d'ampli-op comme ceci:

• Alimentation 18 V -> 9 V broche ampli op
• Alimentation 9 V -> 0 V broche ampli op
• Alimentation 0 V -> -9 V broche ampli op

Une autre façon de penser à cela est de comprendre que la masse (0 V) est un choix relatif; vous pouvez changer votre choix, tant que vous êtes cohérent au sein d'un même circuit.

Une autre note - je devrais expliquer ce que je veux dire par «isolé». Une alimentation bon marché aura sa broche de terre connectée au fil neutre de son cordon d'alimentation. La plupart du temps, ça va. Mais si vous souhaitez empiler des fournitures, vous avez besoin d'une alimentation isolée, c'est-à-dire où aucune broche de sortie n'est connectée en interne au cordon d'alimentation.

Si vous essayez d'empiler des fournitures non isolées, vous connecterez la sortie positive au fil neutre, ce qui revient à court-circuiter l'alimentation, de sorte que son fusible interne sautera. (Si c'est un approvisionnement vraiment bon marché, cela le détruira.)

Une autre solution

Si vous ne pouvez pas mettre la main sur une alimentation isolée, vous pouvez utiliser un convertisseur de tension à condensateur commuté . Il s'agit d'une puce qui charge un condensateur, puis déplace rapidement les broches de sorte que ce qui était auparavant le fil positif est connecté à la terre, et l'ancienne terre devient une sortie négative. Il fait cette routine de charge / commutation à 10-100 kHz, donc pour les humains, cela ressemble à une alimentation négative.

1. Le LM741 est un terrible ampli-op pour l'audio. Le NE5532 est quelque chose comme 15 dB plus silencieux et toujours bon marché. Remarques sur les amplis opérationnels audio
2. Vous devez utiliser des rails le plus haut possible pour une meilleure plage dynamique. Les mélangeurs sur lesquels je travaille sont toujours ± 15 V, car c'est la tension la plus élevée pour laquelle la plupart des amplificateurs opérationnels sont recommandés.
3. Il existe des alimentations avec des sorties à prises centrales séparées, bien que je n'en trouve pas pour le moment. C'est essentiellement la même chose que d'empiler deux fournitures isolées. De plus, vous pouvez toujours construire le vôtre avec un transformateur à prise centrale et apprendre à construire des alimentations linéaires. Ce n'est pas trop complexe: Mixeur audio de haute qualité - Étape 3 - Alimentations

Une chose que vous pouvez faire lorsque vous n'allez pas fournir ou absorber beaucoup de courant dans votre 0V, et que vous n'avez qu'une seule alimentation, est d'utiliser une `` masse virtuelle ''.

Par exemple, supposons que vous n'ayez qu'une alimentation 24 V - deux fils, alimentation et retour. Vous pouvez obtenir -12V / 0V / + 12V en dédiant un ampli-op pour stabiliser le point à mi-chemin, puis l'utiliser comme référence 0V. En d'autres termes, l'alimentation 24V devient votre ligne + 12V, le retour d'alimentation 24V devient votre ligne -12V et l'ampli-op dédié produit la ligne 0V. Tout ce que vous faites est de mettre un diviseur de tension de 50% sur le 24 V pour vous donner le point à mi-chemin, puis de le tamponner avec une configuration de suiveur de tension.

Fondamentalement, vos amplis opérationnels sont alimentés par les rails + V / -V de toute façon, le problème n'est pas d'avoir une mise à la terre. Le suiveur de tension à mi-chemin «régule» efficacement le point médian pour vous. La limitation est que vous ne pouvez pas générer ou absorber plus de courant dans la terre virtuelle que l'ampli opérationnel qui le fournit, ou vous perdez la référence.

J'utilise généralement une pompe de charge inverseuse pour alimenter mes rails de tension négative, faites attention à vos besoins en bruit, parfois j'utilise un filtre LC sur la sortie pour réduire l'ondulation de commutation. Dans le jargon de la catégorie digikey, ce que vous voulez, c'est un "régulateur DC-DC à condensateur commuté inverseur". Cela transformera votre entrée + 9V en -9V (plus comme -8.8V ou quelque chose de proche).

Si vous travaillez avec l'audio, choisissez un circuit intégré avec une fréquence de commutation bien au-dessus de la plage audio, 400 kHz est une valeur courante, mais ils vont de 10 kHz à 2 MHz. Si votre circuit comporte également des circuits numériques et est compact, envisagez une pompe de charge avec une entrée de synchronisation de commutation. Gardez les condensateurs de commutation aussi près que possible du circuit intégré pour minimiser le bruit.

Si vous recherchez digikey / mouser, il y aura des tonnes de choix, entrez simplement les paramètres / packages souhaités, ils viennent de tout, du SOT-23-5 au DIP-8.

Vous pouvez utiliser un tampon à courant élevé pour créer une masse virtuelle:

Le BUF634 utilisé ici peut fournir 150 mA (250 mA dans la version TO-220), ce qui sera plus que ce que vous souhaitez tirer de votre batterie 9V.

(image volée sans vergogne ici )

Bien qu'il soit agréable d'avoir +/- des fournitures pour les signaux référencés au sol, ce n'est pas nécessaire dans de nombreux cas, y compris le vôtre. Cela peut rendre la conception conceptuellement plus simple, mais une alimentation plus complexe sera probablement plus difficile que de concevoir l'ampli pour fonctionner avec une alimentation asymétrique, en particulier dans votre cas.

La chose à noter est que l'audio est uniquement en courant alternatif. Vous pouvez ignorer, en fait devrait ignorer, le composant DC de toute entrée. De même, la sortie ne doit avoir aucun composant DC moyen. Avec cette observation, vous pouvez réaliser que l'entrée et la sortie peuvent être couplées par un condensateur à une autre tension sur laquelle l'ampli fonctionne en interne.

Vous n'avez pas dit d'où venait la valeur 9V. Il n'est pas clair si cela est dû à une attention particulière à la surcharge de tension dont vous avez besoin, ou simplement à une commodité en raison de l'alimentation ou des tensions de batterie disponibles. Sans informations supplémentaires, nous devons supposer que vous avez besoin de la plage de tension de sortie. Étant donné que les verrues murales sont facilement disponibles dans une large gamme de tensions, je concevrais l'ampli pour fonctionner à partir d'une alimentation CC asymétrique dans la plage de 18 à 28 volts.

Comme d'autres l'ont souligné, un LM741 est assez médiocre pour l'audio. Il existe certains amplificateurs opérationnels spécifiquement pour de telles applications, mais à des fins de loisirs, vous pouvez consulter le TL07x très disponible et bon marché (TL072 pour le double, TL074 pour le quad). Ceux-ci ont un bruit beaucoup plus faible et une vitesse de balayage plus élevée. Ils ont besoin de quelques volts de tête à chaque extrémité, mais avec une alimentation de 24 V environ, il reste beaucoup. Le 741 avait également besoin de marge.

Concevez le circuit avec toutes les entrées capacitives couplées avec les signaux internes polarisés à la moitié de l'alimentation. Assurez-vous de filtrer ce demi-signal d'alimentation afin que le bruit inévitable de l'alimentation n'entre pas dans la sortie. Il n'a pas vraiment besoin d'être un terrain virtuel complet car il n'a pas besoin de couler ou de générer beaucoup de courant. C'est plus un "biais" qu'un motif.

Si vous êtes intéressé à persuader cette direction, faites-le moi savoir et nous pourrons entrer dans plus de détails.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

Figure 1. Verrue murale PSU 9 V standard. Figure 2. Modifié pour + 9/0 / -9 V.

Vous pouvez facilement modifier une alimentation verrue murale 9 V standard, comme illustré à la figure 2. La tension d'ondulation sera pire et le courant maximum sur chaque alimentation sera la moitié des spécifications d'origine, je recommanderais donc de grands bouchons ou des régulateurs de tension pour éliminer le ronflement.

Si vous souhaitez conserver une prise standard sur le bloc d'alimentation, convertissez-le en bloc d'alimentation CA en retirant le redresseur et les condensateurs et placez les diodes et les capuchons dans le boîtier de votre projet.

vous pouvez utiliser un circuit de masse virtuel pour obtenir un +/- vcc pour votre ampli op avec ce circuit