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Come convertire un ingresso negativo in un’uscita positiva

Dalla rivista:
Elettronica Oggi

 
Pubblicato il 3 dicembre 2009

Si può ottenere una tensione d’uscita positiva molto precisa a partire da una tensione d’ingresso negativa utilizzando un convertitore boost e un regolatore lineare. Le caratteristiche d’ingresso e d’uscita del circuito illustrato in figura 1 dipendono dalle tensioni disponibili sugli I/O degli integrati IC1 e IC2. In questo particolare circuito gli integrati IC1 e IC2 convertono la tensione negativa d’ingresso di -5V nell’uscita positiva di 3,3 V.

Fig. 1 – Un esempio di circuito formato con due integrati che convertono l’ingresso di -5V in un’uscita di 3,3V

Il primo IC1 è un convertitore boost che accetta in ingresso -5 V allorquando il suo pin VCC viene connesso con la massa che si trova in comune con l’ingresso negativo dell’alimentatore. Il divisore di tensione R1/R2 all’uscita dell’IC1 costituisce la retroazione che serve a stabilizzare a 10,5 V la tensione d’uscita rispetto al pin di massa dell’IC1. Configurando la soglia della tensione di retroazione a 1,226 V si può scegliere i valori di R1 e R2 usando l’equazione seguente: (1,226V/R2)x(R1+R2)=10,5 V.

In questo modo la corrente che attraversa R1 e R2 si limita ad appena 2 A e l’uscita dell’IC1, che è pari all’ingresso dell’IC2, diventa esattamente 10,5 V più alta di -5 V e dunque di +5,5 V rispetto alla massa comune. IC2 è un regolatore lineare che ha il pin di terra connesso con la stessa massa comune e può accettare tensione d’ingresso fino a 6,5 V, mentre la sua uscita viene stabilizzata a 3,3 V. La figura 2 mostra la caratteristica della tensione d’uscita rispetto alla corrente se nel circuito in esempio si applicano le tensioni d’ingresso pari a 4,5, 5 o 5,5 V.

Fig. 2 - La tensione d’uscita del circuito scende se la corrente aumenta. Nel grafico sono rappresentate le curve con tensione d’ingresso di 4,5, 5 e 5,5 V
 

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