Paso 4: Etapa del amplificador
Lo que también es importante – el MCP6024 es un supuesto amplificador rail to rail, es decir, funciona bien incluso si la señal de la entrada o es la señal de salida ir todo el camino a sus guías de suministro (0V y 5V en nuestro caso), o al menos muy cerca de ellos (unos pocos mV) como no necesita grandes corrientes en coche. Esto no es un dado – más op-amps necesitan un margen entre los niveles de suministro y los niveles de señal máximo y mínimo que pueden trabajar con. En cualquier caso rail to rail capacidad hace que nuestra vida sea muy fácil y ayuda a mantener el circuito simple.
Pero volvamos a la cadena de señal de nuestro alcance: en primer lugar, la señal se alimenta en un simple no invertir amplificador operacional seguidor (tampón) escenario (OP1.1) que produce una copia 1:1 de la señal. Este búfer es necesario debido a que constituye la etapa de entrada es una fuente de alta impedancia que no podría conducir directamente a la ADC (Microchip establece que la impedancia máxima de fuente debe ser 10 kOhm o menos para garantizar colocar a 1 LSB en plazo de una muestra, y aún mejor porque el ámbito realiza tiempo equivalente de muestreo para las tasas de barrido rápido, lo que significa la señal tiene que resolver más rápido que el intervalo de la muestra de un "tiempo real").
La señal amortiguada (salida OP1.1) impulsa una de ADC entradas del microcontrolador directamente (pin RC1/AN5), y también alimenta la entrada de un 1:10 ganar etapa (OP1.2, conectado como un amplificador no invertir estándar) que produce una señal amplificada por 10, que a su vez va a una segunda entrada de ADC (pin RC2/AN6 del microcontrolador). De esa manera se puede elegir entre menos amplificación para señales de entrada grandes y gran amplificación de las señales pequeñas simplemente diciéndole el microcontrolador a muestra en RC1 o RC2, respectivamente, sin el uso de relés o interruptores (que harían el diseño más grande, más complejo y más costoso).
El negativo (inversión) OP1.2 de entrada está sesgado a 2.5V a través del divisor R4/R6 ya que como se indica en la sección anterior nuestra tierra virtual está sentado en medio de la tensión de alimentación. La ganancia de esta etapa se da por R7 y la combinación paralelo de R4 y R6 como:
Ganancia = 1 + R7 / (R4 * R6 / (R4 + R6)) = 1 + 4,53 k / 0.5 k = 10.06
que es muy cercano al valor deseado de 10 (mejor que la tolerancia de 1% de los resistores utilizados de todas formas).
