Messe virtuelle / Virtual Ground

Diviseur de Tension / Voltage Splitter

Pour Piles ou

Alimentation Régulée Fixe ou variable

Circuits Divers / Various Circuits

Voir aussi Power

Avec Résistances Fixes et Condensateurs	Avec Potentiomètres et Condensateurs
3V-30V 5A Résistances Fixes	3V-30V 5A Avec Potentiomètres

Avec des régulateurs de tension LM317T et LM337T

Ces circuits permettent aux alimentations CC à deux conducteurs (y compris les adaptateurs muraux CC, les batteries 9 V et 12 V, etc.) de fonctionner comme des alimentations divisées avec des sorties à trois conducteurs (c'est-à-dire positive, négative ET masse). Ils sont appelés « Virtual Grounds » ou « Rail Splitters ».

Régulateurs de tension réglables

Les circuits LM317/LM337 peu coûteux ci-dessous sont capables de fournir jusqu'à +/-18 V à plus de 1,5 ampères, soit 75 fois le courant d'une puce répartitrice de rail TLE2426.

L'entrée d'alimentation CC peut aller de 7,5V CC à 40V CC.

Les régulateurs de tension TO-220 sont chacun évalués à 20 W. Cependant, ils peuvent gérer un watt ou plus sans dissipateurs thermiques – exemple :

Sortie = +/- 9 V CC à 60 mA.

Les circuits LM317/LM337 Basic et VG1 ci-dessous consomment un courant de repos de seulement 4 ou 5 milliampères – idéal pour une utilisation sur batterie !

Avec un alimentation fixe vous pouvez utiliser des potentiomètres pour ajuster les tensions de sortie

Comment ça marche :

Les régulateurs de tension réglables LM317 (positif) et LM337 (négatif) fonctionnent en parallèle avec leurs sorties reliées entre elles via de petites résistances pour créer une masse virtuelle.

La référence de tension du LM336BZ-2,5 V ou de la diode Zener compense la référence interne du LM317 (+1,25 V) et la référence interne du LM337 (-1,25 V).

Ainsi, lorsque les broches de réglage LM317/LM337 sont connectées à l'intérieur du diviseur de tension R1/R2 comme indiqué, la tension de sortie de chaque régulateur de tension devient la moitié de la tension rail à rail.

Ainsi, ensemble, les régulateurs de tension « divisent les rails », créant une masse virtuelle « solide comme le roc ».

Bien qu'il s'agisse d'une solution de mise à la terre virtuelle simple et peu coûteuse, certaines conceptions audio sonnent mieux lorsque les masses virtuelles sont utilisées.

Par exemple, lorsque vous alimentez un amplificateur de casque, les notes de basse peuvent paraître plus claires et plus réalistes. Cela pourrait être dû à la façon dont les régulateurs de tension maintiennent fermement le point de masse en place.

Si vous voulez créer un dispositif permanant vous pouvez utilisez ce schémas amélioré.

REMARQUES:

1) Les valeurs de R1 et R2 indiquées dans le tableau ci-dessus donnent environ 2 mA de courant à travers le LM336BZ-2,5V.

La formule utilisée pour déterminer les valeurs est :

R1 ou R2 = (Vrr - 2,5) / .002 / 2.

Par exemple avec une alimentation 12V :

(12 - 2,5) /.002 / 2 = 2375.

Utilisez donc une résistance de 2,37K pour R1 et R2. Aussi : I = (alimentation CC - 2,5) / (R1+R2).

2) La broche de réglage sur la référence de tension LM336 n'est pas utilisée, laissez-la donc non connectée ; connectez uniquement les broches "+" et "-".

3) Réduction du nombre de composants :

lorsque vous utilisez une batterie pour la source CC, telle qu'une batterie 9 V dans une application à faible courant, vous pouvez ignorer l'installation de C1 - C5 et D1 - D4 et utiliser simplement le circuit de base comme indiqué en haut de cette page.

Cependant, lorsque vous alimentez des circuits audio à faible bruit et si votre alimentation CC est branchée sur une source CA, vous devez installer tous les condensateurs.

C1 - C3 peut être de 2 200 uF à 10 000 uF de plus. Cela nécessite l'installation de toutes les diodes pour protéger les régulateurs de tension des gros condensateurs de décharge à la mise hors tension.

4) Un test du circuit VG1 a été effectué avec une pile alcaline Eveready Gold 9 V comme alimentation CC, les résistances R1/R2 étaient chacune de 1,62 K et il n'y avait aucune charge sur la sortie du circuit. La pile 9V elle-même mesurait en réalité 9,3V.

Résultats :

La masse est restée parfaitement centrée (+/- 4,65 V), alors que le courant total consommé n'était que d'environ 4,5 mA.

Cela montre qu'avec 2 mA traversant la section diviseur de tension, le reste du circuit ne consommait que 2,5 mA supplémentaires.

Et cela signifie que si nous ajoutons une charge de 20 mA à la sortie, et si la batterie 9 V pouvait fournir 350 mAH à 550 mAH, la batterie durerait environ 12 à 20 heures ou plus d'utilisation continue.

5) Vous pourrez peut-être réduire la taille des résistances de sortie de 1 ohm à 0,75 ohm ou moins en minimisant le courant traversant le LM336BZ-2.5 (en utilisant des résistances R1/R2 de plus grande valeur).

Un petit décalage de tension au point de terre, si cela se produit, est généralement acceptable. Un LM336BZ-2,5 V peut fonctionner avec un courant direct de 0,5 mA à 10 mA.

6) Les LM317/LM337 nécessitent environ 1,5 à 6 mA de courant de charge pour maintenir la régulation – et ils continueront à réguler avec une tension d'entrée aussi basse que 3,7 volts.

7) Augmenter la taille de C1, C2 et C3 peut être avantageux sur le plan sonore. Ils peuvent aller de 220 uF à 12 000 uF (ou autant que vous pouvez vous le permettre ou avoir de la place.)

Généralement, les tensions nominales des condensateurs électrolytiques doivent être au moins 30 % plus élevées que la tension d'alimentation.

Diode de tension de référence LM336 2,5 V

Brochage de la diode de tension de référence LM336 2,5 V

Le LM336 est une diode régulatrice shunt de précision 2,5 V qui est couramment utilisée dans les conceptions de référence de tension.

Elle a une impédance dynamique de 0,2 Ω avec un large courant de fonctionnement de 400 µA à 10 mA. Elle peut également fonctionner à haute fréquence jusqu’à 100 Hz.

Configuration des broches

Diode de référence de tension 2,5 V
Tension de sortie : 2,5 V
Courant direct : 10 mA
Courant inverse : 15 mA
Impédance dynamique : 0,2 Ω
Tolérance : ±1 %
Disponible en boîtier To-92 (3 broches) et PDIP, SOIC (8 broches)

Diode de référence alternative de 2,5 V pour LM336 : NCV1009, MX580, LM4040
Autres CI de référence de tension : TL431

LM336 Brève introduction

Le LM336 agit comme une diode Zener 2,5 V, la seule différence est qu'elle comporte trois broches. Dont deux sont une anode et une cathode comme n'importe quelle autre diode Zener et la troisième broche est la broche adjacente, comme le montrent les brochages ci-dessus.

Cette troisième broche peut être utilisée pour ajuster la tension de claquage et le coefficient de température du circuit intégré. Le circuit intégré est utilisé dans les applications où une tension précise de 2,5 V est nécessaire comme tension de référence.

Un circuit d'application typique est illustré ci-dessous.

Comme vous pouvez le constater, la troisième broche étant une broche optionnelle n'est pas utilisée dans ce circuit,

L'avantage du LM336 par rapport à la diode Zener ordinaire est sa faible valeur d'impédance (0,2 Ω) et son large courant de fonctionnement.

De plus, la troisième broche du LM336 améliore les performances du circuit en optimisant la tension de claquage et la valeur du coefficient de température.

Le circuit intégré est couramment utilisé dans les systèmes numériques 5 V pour fournir une tension de référence de 2,5 V ; De plus, comme il fonctionne comme un régulateur shunt, il peut fournir des références de tension positives et négatives.

Applications

Tension de référence de l'ampli-op
Référence de tension du régulateur à découpage
Conceptions ADC/DAC
Tension de référence pour l'étalonnage du capteur