Convertir el circuito PWM de 12V en PWM de 5V utilizando un opamp

Question

Puedo convertir una señal PWM de 12 V en una señal de 5V, utilizando un divisor de tensión en la señal de 12 voltios, y luego dirigirla a la base del transistor emisor común NPN con el colector conectado a 5V

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

¿Cómo puedo hacer lo mismo utilizando un amplificador óptico?

Answer 1

Este es un circuito sencillo para hacer el trabajo. Puedes utilizar un simple divisor de tensión seguido de un buffer.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Elige el amplificador óptico, R1 y R2 según los requisitos de tu aplicación. Yo he elegido R1 = 1K, R2 = 1,5K. Cuando la entrada es de 12V, la salida es de 4,8V. Puedes encontrar valores más adecuados para obtener 5V en la salida.

Si utilizas 5V para alimentar el op-amp puede que no obtengas 4,8V en la salida porque el voltaje de salida del op-amp nunca es el mismo que el de la alimentación del op-amp. El uso de una alimentación de 12V para el op-amp puede darle mejores resultados.

Answer 2

Muchos circuitos que utilizan opamps pueden ajustarse a su necesidad. Hay algunos puntos que tienes que considerar:

• El circuito original en su puesto de cambiar la polaridad de la PWM (70% deber convertirse en 30% ciclo de trabajo PWM)
• Los amplificadores tienen una velocidad de giro, lo que significa que, a alta frecuencia, la forma de onda del PWM puede cambiar. Elija su parte sabiamente ;)

Answer 3

Depende de su frecuencia PWM y de los pulsos de marca/espacio más cortos resultantes de las posiciones PWM más cercanas al 0 % y al 100 %.

Esto llevaría a cabo la función general:

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

La entrada '-' del op-amp se mantiene a 2,5 V (la mitad de 5 V).

La entrada "+" del amplificador óptico conmuta entre 0 V y unos 4 V (aproximadamente un tercio de 12 V, más concretamente 3,8 V).

Tendrás que elegir un op-amp adecuado para tu frecuencia PWM. Si tu frecuencia PWM es demasiado alta o los pulsos de marca/espacio son demasiado cortos, R1 y R2 deben reducirse para asegurar un tiempo de subida/bajada rápido en los pines del op-amp mientras se carga/descarga la capacitancia perdida allí.

Answer 4

¿Cómo puedo hacer lo mismo utilizando un amplificador óptico?

Un amplificador inversor será suficiente. O dos amplificadores inversores si quieres mantener la misma polaridad.

Pero hay formas mucho más sencillas de hacerlo.

Answer 5

Si todo lo que estás haciendo es alimentar la señal atenuada a un puerto digital de Arduino, entonces simplemente usa un divisor de potencial de resistencia: -

Digamos que haces R2 = 1 kohm, entonces R1 tiene que ser 7/5 * 1 kohm = 1,4 kohm

Podrías optar por hacer R1 = 1,5 kohm (por si los 12 voltios suben un poco). Comprueba tus niveles lógicos altos en el Arduino para ver qué tan alto puede estar R1 antes de que no registre un uno lógico cuando hay 12 voltios en la entrada.

Por ejemplo, muchos IOs son compatibles con TTL, lo que significa que 2 voltios es el mínimo lógico 1, así que haz un divisor de potencial de 12 voltios a 3 voltios. Esto haría que R1 = 1,8 kohm.

El uso de valores de resistencia bastante bajos significa que los tiempos de subida y bajada no se verán afectados en gran medida en la salida (a diferencia de un op-amp o un comparador que probablemente empeorará los tiempos de subida y añadirá un retraso). Si puedes, mantén la sencillez.