Amplificadores operacionales de suministro único en serie

Tengo 2 amplificadores operacionales en serie, uno está configurado como amplificador inversor de CA y el otro como comparador de voltaje.

El propósito de este circuito es detectar una señal de CA de 4 mV y activar un transistor en el otro extremo para encender/apagar un nivel lógico en un pin mcu. 4mV es el umbral de activación (en teoría).

amplificadores operacionales encadenados

El amplificador funciona con un solo suministro de 5 V, y este lado del circuito funciona bien y veo una polarización de CC de 2,5 V con un componente de CA de 4 mV * (200/10 + 1) en el punto B.

El segundo amplificador operacional se usa como comparador, y aquí es donde tengo problemas. No estoy 100% a favor de usar un solo diseño de suministro para esto. Establecí mi voltaje de referencia en la entrada positiva de U1A usando un potenciómetro. divisor, para dar el voltaje de referencia de CC de 2,672 V. El comparador se activa con la señal de CA que se ve en B, pero solo cambia entre 3,4 V y 1,6 V (en el punto C) en lugar de los rieles, que idealmente serán entonces utilizado a su vez para cambiar un transistor.

Creo que aquí es donde me estoy equivocando, pero no estoy seguro de por qué. Cualquier ayuda muy apreciada!

FERROCARRIL neto = 5V DIVIDIDO neto = 2.5V

El TL072 no es un amplificador operacional de riel a riel. Además, ¿qué demonios se supone que está haciendo C9?
stray, de una vieja iteración! dejado accidentalmente en este esquema...
No hay razón para usar el TL072 para nada.

Respuestas (1)

Una cosa importante que olvidan mencionar en la clase de amplificadores operacionales es que, aunque la teoría te dice que funciona de cierta manera, muchas cosas no se pueden lograr en la práctica. La mayoría de los amplificadores operacionales no pueden alcanzar ni los rieles de alimentación ni los de tierra, es posible que se acerquen bastante, pero no darán en el clavo. Los amplificadores operacionales Rail to Rail vienen en dos variedades, entrada y salida. Los tipos de entrada significan que sus señales de entrada pueden estar cerca de los rieles de alimentación, mientras que el tipo de salida significa que sus salidas pueden estar cerca. El TL072 no tiene esta función, los voltajes que está viendo son estos valores máximo y mínimo (para el TL072) cuando ejecuta el amplificador operacional desde 5 V, aumentar el voltaje de suministro aumentará el rango pero no obtendrá más cerca de los rieles.

Si está trabajando con una señal de baja frecuencia, digamos un par de khz, entonces recomendaría el MCP6001 (2,4) de Microchip, funciona muy bien desde 5 V y es compatible tanto de entrada como de salida de riel a riel. El cap C9 presumiblemente está allí para estabilizar su salida, sin embargo, esto crea un problema, su amplificador operacional ahora tiene que luchar con el cap para llevar el voltaje al nivel que desea. No tiene que preocuparse por estabilizar este punto, el amplificador operacional lo hará por usted, elimine C9.

Además, diría que no hay razón para el transistor que menciona, el amplificador operacional es capaz de conducir un pin de entrada a un micro sin problemas. Si está paranoico acerca de que el software tire del pin hacia abajo y haga estallar el amplificador operacional por accidente, simplemente inserte una resistencia de 5k entre la salida y el micro y estará a salvo. Sin embargo, esto no debería ser necesario, la mayoría de los amplificadores operacionales tienen limitación de corriente de salida.


También puede probar el LM358, es bastante fácil de obtener y el voltaje puede llegar a 0 V si no consume más de un mA más o menos. La salida máxima aún no será de 5 V, pero será suficiente para activar el micro pin.

Cambié ambos amplificadores operacionales a un LM358D y funciona de maravilla. El comparador ahora cambia entre 0 V y 3,5 V, por lo que funcionará muy bien con una entrada mcu. ¡Gracias!