Fuente de alimentación mixta analógico-digital

Question

Me gustaría construir un proyecto donde esencialmente estoy controlando la generación de señales analógicas en el rango de audio desde un microcontrolador. En otras palabras, un sintetizador analógico con control digital. Estoy en la etapa en la que he prototipado y probado la mayoría de los circuitos principales en una protoboard, utilizando simplemente dos baterías (+ algunos tapones) para una fuente de alimentación dividida -9V/+9V. Ahora que estoy a punto de pasar a maquetar una PCB, y añadir el microcontrolador, me gustaría tener también una fuente de alimentación más robusta. Los requisitos son:

1. Salidas de +12V, -12V para la parte analógica (básicamente puedo vivir cualquier cosa entre 9 y 15 voltios, bipolar, en realidad)
2. +3,3V para el microcontrolador
3. corriente de salida unos cientos de mAs. Todavía no conozco los requisitos exactos de potencia, pero como básicamente sólo estoy haciendo el procesamiento de la señal, no espero que se necesite mucha potencia.
4. Entrada de una varilla de pared de CC. La de pared porque no soy un profesional, así que no quiero lidiar con la tensión de la red, la de CC simplemente porque son más fáciles de encontrar que las de CA.
5. bajo ruido en la gama de audio

Actualmente estoy pensando en utilizar algo parecido a http://www.linear.com/product/LT3471 , http://www.ti.com/product/tl497a o similar (se aceptan sugerencias), más o menos siguiendo los esquemas de la hoja de datos para obtener los distintos voltajes. Estoy pidiendo comentarios generales, es esta una ruta viable para ir, y algunas cosas específicas:

• ¿las fuentes conmutadas producirán problemas de ruido? ¿Debería utilizar un regulador lineal después de los inversores para reducir ese ruido, o bastarán las tapas de filtro?
• el LT3471 estaría bien ya que tiene dos salidas, pero como voy a construir esto con un soldador, supongo que el paquete sin plomo produciría problemas / sería imposible de soldar? ¿Hay alguna pieza similar en un paquete más fácil? (Tengo experiencia en la soldadura de SMD, y tendrá que hacer que de todos modos para el uC que he elegido para utilizar, por lo que SMD está bien)
• ¿qué más debo saber?
• ¿Hay alguna forma más fácil que se me haya escapado por completo? :) Sé lo de las tierras virtuales, pero por lo que tengo entendido, dividir una alimentación de +24V tampoco estaría exento de problemas, cuando hay un circuito razonablemente complicado que conectar detrás. Además, los calentadores de pared de 24V no son necesariamente fáciles de encontrar, probablemente tendría que canibalizar la alimentación de algún portátil, etc.

Answer 1

Considere un módulo de convertidor DC-DC de salida múltiple premontado. Supongo que buscarás uno que dé salida a +/-15V a partir de una entrada de 9-18V. Probablemente incluso puedas encontrar uno que tenga una tercera salida de 3,3V. No suelen ser demasiado baratos, pero simplifican el proceso de diseño, al menos afirman que cumplen con una especificación de ruido concreta, y puedes elegir uno que puedas soldar a mano con facilidad, ya sea con agujero pasante o con SMT con plomo. Son fáciles de conseguir en los grandes proveedores (Digikey afirma tener más de 200.000 módulos convertidores CC-CC en sus libros).

Por ejemplo, se puede utilizar el LT3467 para la parte de +/-15V, y un LTC1174-3.3 para 3.3V (o LTC1164HV-3.3 para un poco más de flexibilidad en el voltaje de entrada), según los esquemas sugeridos en sus hojas de datos.

Answer 2

Yo he tenido bastante éxito con los wall-warts duales de 15V en serie. Eso hace un total de 30V con una toma central. Ya están aislados de la red por razones de seguridad, así que no vas a hacer un cortocircuito. Luego puedes regular uno a 3,3V o usar un tercer wall-wart para tu uC. Si te preocupa especialmente la regulación, puedes utilizar wall-warts ligeramente superiores con reguladores locales.

No olvides el filtrado local en las placas de circuito impreso, pero parece que ya lo sabes.

Answer 3

Aunque has mencionado que necesitas cientos de mA, voy a suponer que no necesitas tanto en el lado negativo.

Genera tus +12v usando el convertidor boost que enlazaste, o algo similar.

A continuación, utilice el ICL7660 de intersil para generar -12v. El 7660 es un inversor de tensión que toma como entrada una tensión positiva de 1,5v a 12v, y produce como salida una tensión negativa que refleja su entrada. Puede producir hasta 45 mA a -12v.

Está disponible en un Paquete DIP de Digi-Key por 1,83 dólares (y también varios paquetes SMD).

He estado utilizando este chip (para generar -5v a partir de una alimentación de +5v) en varios productos sin ningún problema.