Circuito DC con LM358

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1:06

Project
El LM358, al operarse con una única fuente (por ejemplo, +12 V y tierra), normalmente no puede generar una salida por debajo de 0 V, ya que su salida se aproxima al nivel de tierra. Para obtener una salida de –12 V a partir de una sola fuente, se debe:
  1. Invertir el voltaje de +12 V a –12 V
    Se puede usar un circuito inversor (por ejemplo, basado en un convertidor DC–DC inversor o un “charge pump” como el ICL7660) para generar un rail de –12 V a partir de la fuente de +12 V.
  2. Usar el LM358 para buffer o filtrado
    Una vez que se obtiene –12 V con el convertidor, se puede emplear el LM358 configurado como seguidor de tensión (buffer) para estabilizar la salida de –12 V. En esta configuración:
    • La alimentación del LM358 se realiza con la fuente que ahora incluye el rail negativo (por ejemplo, V– = –12 V y V+ = 0 V o se alimenta con un doble rail creado a partir de la fuente +12 V y el convertidor inversor).
    • La entrada no inversora se conecta a la señal de –12 V proveniente del circuito inversor.
    • La salida seguirá de forma fiel ese –12 V, ofreciendo una mejor estabilidad y capacidad de corriente.
  3. Acoplamiento y filtrado
    Se recomienda agregar:
    • Capacitores de desacoplo en las entradas de alimentación (tanto en la fuente original como en el circuito inversor).
    • Filtros si la salida de –12 V requiere baja ondulación o ruido.
  4. Consideraciones con resistencias
    Si se requiere ajustar el punto de operación o implementar un divisor de voltaje para fines de calibración, se pueden usar resistencias de valores estándar (por ejemplo, 10 kΩ) en la red de polarización, según las especificaciones del diseño.
Resumen del Diseño Propuesto:

Table

BloqueDescripciónElementos Sugeridos
FuenteFuente única de +12 VFuente DC +12 V
Conversor Inversor de VoltajeGenera –12 V a partir de +12 V utilizando un convertidor tipo “charge pump” o DC–DC inversorICL7660 u otro similar
Filtro/Buffer con LM358Configurado como seguidor (buffer) para estabilizar la salida en –12 V. Se alimenta con un “split” que incluya –12 V y 0 V (o +0 V y –12 V) generados previamente.LM358N
Acoplamiento y EstabilidadAgregar capacitores de desacoplo en la alimentación y redes de resistencias/potenciómetros para ajustar el punto de operación y mejorar la respuesta.Capacitores (por ejemplo, 0.1 µF) y resistencias (por ejemplo, 10 kΩ)
Notas Importantes:
  • Fuente Inversa: Es crucial que el circuito inversor (DC–DC o charge pump) se seleccione y dimensione adecuadamente para obtener –12 V con la corriente requerida.
  • Alimentación del LM358: El LM358 debe alimentarse con rieles que incluyan –12 V para que pueda operar correctamente en este rango. Esto significa que, en la práctica, se tratará de generar una fuente "dual" (por ejemplo, –12 V y 0 V o –12 V y +12 V) a partir de la única fuente inicial.
  • Limitaciones del LM358: Recuerda que el LM358 no tiene salida rail-to-rail; por lo tanto, su salida estará limitada por la tensión de alimentación y las especificaciones de saturación, lo que se debe tener en cuenta al dimensionar el diseño para asegurar que se obtenga efectivamente –12 V de salida.
Este diseño utiliza un circuito auxiliar (convertidor inversor) para generar el voltaje negativo deseado, y el LM358 actúa para mejorar la estabilidad y capacidad de la señal. ¿Deseas que te ayude a esbozar la conexión en el esquema del proyecto o necesitas ajustar algún valor de los componentes?
Integrar circuito en Flux
Esquematizar convertidor inversor
Configurar diagrama completo
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    Generic Capacitor
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    A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #generics #CommonPartsLibrary
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    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
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