Quiero alimentar un amplificador simétrico con una fuente de alimentación de pared de 12V cruda y barata.
¿Puedo utilizar un esquema como este para crear una salida simétrica? ¿O fallará?
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
ps: Sé que puedo usar ops de amplificadores no simétricos, pero quiero usar los simétricos.
Te iría mucho mejor usando un opamp para hacer el punto de tierra.
Sugiero utilizar un circuito como este:
Sólo tiene que utilizar su 12 V en lugar de la batería de 9V. Depende del amplificador óptico la cantidad de corriente que puede fluir a través de la conexión a tierra.
Este circuito también es mucho más eficiente que su propuesta.
Para hacerlo apto para corrientes más altas (de tierra), utiliza un amplificador de potencia (algunos amplificadores de potencia de audio también son adecuados) o consulta la respuesta de WhatRoughBeats para una solución discreta. Ten en cuenta que esa solución no tiene protección contra sobrecorriente/sobretemperatura.
Bueno, si inviertes los zeners, en principio funcionará. En la práctica, no tan bien. El problema es que los zeners vienen con una tolerancia, con alrededor del 5% como norma. Así que tus 5,6 zeners nominales, que dejan caer un total de 11,2 voltios, podrían producir un voltaje "real" de entre 11 y 12,2 voltios. El voltaje más grande, obviamente, no proporcionará una buena regulación, y el voltaje más bajo extraerá más corriente de la fuente y disipará más potencia en la resistencia.
Bastante peor es el efecto de esa resistencia de caída de 100 ohmios. Dado que toda la corriente de tu amplificador óptico fluye a través de ella, cualquier corriente afectará a los voltajes de alimentación, y esto es una receta para que tus amplificadores ópticos oscilen. Un total de 10 mA, por ejemplo, dejará caer 1 voltio en la resistencia y los zeners serán completamente ineficaces.
Un mejor circuito de tierra virtual sería algo como
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab Para los transistores mostrados, parece razonable una corriente de tierra virtual de unos +/- 50 mA, lo que supone unos 300 mW en el transistor afectado.
A diferencia de usar un regulador (que también es una opción), esto mantendrá la tierra virtual centrada entre el + y el - de la fuente de alimentación, lo que puede ser preferible.
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
Figura 1. Fuente de alimentación normal de 9 V. Figura 2. Modificado para +9/0/-9 V.
Puedes modificar fácilmente una fuente de alimentación estándar de pared como se muestra en la figura 2. El voltaje de ondulación será peor y la corriente máxima en cada fuente será la mitad de la especificación original, por lo que recomendaría algunos tapones grandes o reguladores de voltaje para eliminar el zumbido.
Si quieres mantener una toma estándar en la fuente de alimentación, conviértela en una fuente de alimentación de CA quitando el rectificador y los condensadores y pon los diodos y las tapas en la caja de tu proyecto.
Eso es útil, pero en un producto necesitaré proporcionar la fuente de alimentación, y no quiero usar un adaptador de 9/12/15V DC para no tener que dar vueltas con el transformador.
Su concepto básico puede funcionar, aparte de que los zeners están al revés. C1 y C2 tampoco necesitan ser tan grandes.
Podría ser útil utilizar dos LDOs para hacer un ±5 V limpio y mejor regulado a partir de los ±5,6 V.
Este concepto sólo funcionará para niveles de corriente bajos. Empiezas con 12 V, y los dos zeners caerán 11,2 V, dejando 800 mV como máximo a través de R1. La corriente máxima antes de que los voltajes empiecen a caer significativamente es, por tanto, (800 mV)/(100 Ω) = 8 mA. Si eso es suficiente, entonces estás bien. Si no, tienes que disminuir R1 o utilizar una topología diferente.
El límite de R1 es la disipación máxima de los zeners. Por ejemplo, digamos que son buenos para 200 mW (me lo acabo de inventar). (200 mW)/(5.6 V) = 36 mA, que es el máximo que los zeners pueden pasar sin explotar. (800 mV)/(36 mA) = 22 Ω, que es el mínimo teórico que puede tener R1. Sin embargo, hay varias fuentes de inclinación, por lo que probablemente no lo haría menos de 47 Ω.
Si necesitas más corriente que la representada por lo anterior, entonces usa un conmutador para hacer la alimentación de -5 V desde la alimentación de +12 V, y un regulador lineal como un 7805 para hacer la alimentación de +5 V. El cable negativo de la alimentación de 12 V es entonces también la tierra para todo.
Tus diodos zener tienen la orientación correcta. No hay nada malo en ello. Pero tu circuito tiene otros problemas. Tendrás problemas cuando sólo tengas una caída de tensión nominal de 0,8V sobre tu resistencia. La corriente a través de los diodos zener será demasiado sensible tanto a la tensión de entrada como a la tensión a través de los diodos zener. Si la corriente a través de los diodos zener es demasiado baja, se pierde la tierra virtual. Todo depende del uso. Si sólo necesitas una referencia de tierra virtual, utiliza un divisor de tensión resistivo (por ejemplo, 2x1k). Si necesitas un poco de corriente, entonces puedes amortiguar el divisor con un amplificador óptico como sugirió Allredy. Saludos cordiales.
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Los zeners están al revés, por lo demás, mientras tu corriente de tierra virtual nunca supere los 5mA de media, probablemente funcionará bien. Teniendo en cuenta el límite de 5mA sus tapas son innecesariamente GRANDES.
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Fíjate que el autor editó la pregunta para fijar la orientación de los zener. (comentando para evitar la confusión ya que muchas respuestas señalaban la orientación incorrecta, que ya ha sido corregida).
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Un enfoque alternativo es utilizar un circuito chopper y "bombear" condensadores a la tensión negativa. Este enfoque puede ser mejor si la fuente de tensión entrante tiene un lado efectivamente conectado a tierra.