Laboratorio: ...una sana alimentazione

Anche i circuiti elettronici richiedono una corretta alimentazione, pertanto, dobbiamo fornire loro tensioni regolate entro le tolleranze limite accettabili dal carico e dobbiamo immettere su di esso una quantità minima di rumore. Per queste ragioni, oggi, descriverò un semplice alimentatore lineare che ho realizzato per Voi.

Questo circuito è tra i più semplici (apparentemente) che si possano realizzare. Esso si basa sull'impiego di due Circuiti Integrati che hanno fatto la storia dei regolatori lineari: LM7805 e LM1086.

Vediamo lo schema elettrico...

Più semplice di così.... Ma come funziona questo alimentatore?

La tensione VIN viene prelevata da una sorgente non regolata (es. un accumulatore da 12V nominali), il Diodo D1 protegge dalle inversioni accidentali di polarità che risulterebbero distruttive per il circuito (...forse anche per il generatore se non sufficientemente protetto). Il componente U1 provvede a fornire una tensione stabile di uscita di 5V, mentre il componente U2 ha il compito di generare una tensione stabile di 3,3V. Il Led D2 ci fornisce una indicazione visuale che tutto è ok, rappresentando anche un utile precarico.

Ma è veramente tutto ok?

Solo una prova strumentale ci può fornire ulteriori indicazioni!

Con il nostro tester misuriamo le tensioni in uscita dai due regolatori lineari e assicuriamoci che il primo generi 5V +/- 2% ed il secondo generi 3,3V +/- 2%.

Tutto bene?

Guardiamo adesso i segnali di uscita con un oscilloscopio...

(i due canali sono accoppiati in AC e la scala è regolata su 20mV/Divisione)

E' questo il punto forte dei regolatori lineari!

Essi introducono, nei circuiti a valle, una quantità di rumore estremamente bassa e, pertanto, li utilizzeremo soprattutto quando dovremo alimentare dei circuiti analogici (es. amplificatori, convertitori A/D e D/A, ecc.) garantendoci, così, un ottimo rapporto S/N (segnale/rumore).

Quali sono gli svantaggi?

L'unico reale problema è costituito dalla dissipazione di energia che essi comportano. Supponiamo di voler alimentare un carico che richiede una tensione di 3,3V (es. un microcontrollore), a partire da un accumulatore Pb-gel, sapendo che il nostro carico assorbirà ipoteticamente 100mA. Supponendo una tensione di 12V, fornita dall'accumulatore, il regolatore lineare dissiperà un potenza P = (Vin-Vout)*I = (12-3,3)*0,1 = 0,87 Watt. Tutta energia convertita in calore.

Serviva una stufa? No, serviva un circuito a basso rumore!

Questo alimentatore non può mancare nel vostro laboratorio e si monta in mezz'ora ...al massimo :)

Qui Pianeta Terra, a presto.