Evaluando compensaciones basadas en voltaje de modo común en amplificadores de acondicionamiento de señal de extremo diferencial y de alimentación única
Autores: Petkovsek, Marko; Zajec, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluando compensaciones basadas en voltaje de modo común en amplificadores de acondicionamiento de señal de extremo diferencial y de alimentación única
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Diferencial de voltaje
Dispositivos automotrices
Voltaje de modo común
Amplificadores operacionales
Parámetros del circuito
Voltajes de referencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 49
Citaciones: Sin citaciones
Este documento se centra en una medición diferencial de voltaje en dispositivos automotrices de baja tensión cuyas subunidades están separadas con un interruptor de seguridad de bajo lado. A diferencia de las aplicaciones convencionales con interruptores de alto lado, existe un voltaje de modo común (CMV) con polaridad negativa en la entrada del circuito de acondicionamiento de señal. Para superar la escasez de circuitos integrados dedicados capaces de soportar CMV negativo, el documento investiga circuitos diferenciales de una y dos etapas con amplificadores operacionales de alimentación única para encontrar un contraparte optimizado en costos. Además, el procedimiento propuesto ajusta los parámetros del circuito de tal manera que se obtenga el rango completo más grande posible en la salida. Sin embargo, dicha optimización resulta en valores muy poco comunes para ganancia y voltajes de referencia. Este problema se evalúa adicionalmente para voltajes de referencia que sean rentables o más fácilmente accesibles para aumentar la viabilidad del circuito. Dado que el impacto de las resistencias en el comportamiento de los circuitos podría disminuirse en gran medida utilizando resistencias de alta precisión y pares emparejados, el análisis de sensibilidad se investigó solo para un cambio en el voltaje de referencia. Además, una terminación invertida de los voltajes medidos resulta en una selección simplificada de voltaje de referencia sin obstaculizar el rendimiento de los circuitos, como lo demuestran los resultados de simulación y experimentales.
Descripción
Este documento se centra en una medición diferencial de voltaje en dispositivos automotrices de baja tensión cuyas subunidades están separadas con un interruptor de seguridad de bajo lado. A diferencia de las aplicaciones convencionales con interruptores de alto lado, existe un voltaje de modo común (CMV) con polaridad negativa en la entrada del circuito de acondicionamiento de señal. Para superar la escasez de circuitos integrados dedicados capaces de soportar CMV negativo, el documento investiga circuitos diferenciales de una y dos etapas con amplificadores operacionales de alimentación única para encontrar un contraparte optimizado en costos. Además, el procedimiento propuesto ajusta los parámetros del circuito de tal manera que se obtenga el rango completo más grande posible en la salida. Sin embargo, dicha optimización resulta en valores muy poco comunes para ganancia y voltajes de referencia. Este problema se evalúa adicionalmente para voltajes de referencia que sean rentables o más fácilmente accesibles para aumentar la viabilidad del circuito. Dado que el impacto de las resistencias en el comportamiento de los circuitos podría disminuirse en gran medida utilizando resistencias de alta precisión y pares emparejados, el análisis de sensibilidad se investigó solo para un cambio en el voltaje de referencia. Además, una terminación invertida de los voltajes medidos resulta en una selección simplificada de voltaje de referencia sin obstaculizar el rendimiento de los circuitos, como lo demuestran los resultados de simulación y experimentales.