El amplificador operacional de ganancia unitaria proporciona una salida estática e incorrecta

Tengo el circuito que se muestra aquí:ingrese la descripción de la imagen aquí

donde estoy usando un regulador de conmutación (no el 78xx lineal que se muestra) para proporcionarme 5 V para alimentar un Arduino y un poco más de circuitos que el Arduino está monitoreando. El Arduino está midiendo (y registrando) el voltaje en A, es decir, estoy registrando el voltaje de la fuente de alimentación de entrada (que varía ~ 12.7> 14 V según la carga solar de las baterías de 12 V).

Sin el amplificador operacional (es decir, midiendo el voltaje directamente desde el divisor de potencial [y con valores de resistencia ~1/2 de los que se muestran]), el voltaje registrado es el esperado. Quiero el amplificador operacional de ganancia unitaria para poder aumentar los valores de resistencia para reducir la corriente consumida.

Sin embargo, con el amplificador operacional en su lugar, la salida (A) es estática ~ 3.74V. Medí esto directamente en un momento en que el voltaje de la entrada del amplificador operacional +ve era de ~3,85 V, y también sé, al revisar el registro, que el voltaje en la salida del amplificador operacional estuvo estático durante el día anterior*.

Probablemente estoy cometiendo algunos errores de novato, soy nuevo en la idea de un amplificador operacional como búfer; en este caso, estoy usando un LM358 (hoja de datos en pdf) ya que es lo que tengo disponible. Estoy muy abierto. a las sugerencias de un amplificador más apropiado. Si bien podría salir adelante sin él en este caso, quiero minimizar la corriente consumida aquí, y también registraré el voltaje solar (~ 70 V), por lo que definitivamente querré resistencias de> 10k en ese divisor potencial y, por lo tanto, necesitaré un buffer.

*el voltaje se registra cada vez que el voltaje medido escalado varía en 0,05 V (es decir, el voltaje de la batería va de 13,1 -> 13,15). Sin el amplificador operacional, esto registró ~ 1000 entradas en un día. Con el amplificador operacional, registró media docena, y estos variaron solo dentro de ~ 12.4-12.5 V (a pesar de que el cargador solar MPPT informó el día máximo de 14 V).

Su diagrama no coincide con el pinout del LM358. De acuerdo con la hoja de datos que encontré, el pin 4 está conectado a tierra pero lo está utilizando como entrada. Verifique sus conexiones con la hoja de datos y corrija el diagrama que publicó o el circuito que construyó.
¿Entonces el Op-Amp no consumirá más corriente que las resistencias por sí mismos?
Sí, gracias, el esquema se armó esta mañana usando un amplificador operacional genérico para obtener el símbolo (ya que el 358 tiene dos amplificadores operacionales y, por lo tanto, produce dos símbolos en el esquema). Los números de pin en el esquema anterior no corresponden al 358, pero lo anterior es simbólicamente correcto.

Respuestas (2)

Está alimentando su LM358 desde un riel de alimentación de 5V: -

  • Solo tiene un riel de alimentación de 5V
  • El rango del modo común de entrada es de 0 V a Vcc-1,5, es decir, de 0 V a 3,5 V
  • Su entrada es 12V *10/32 = 3,75 voltios
  • El rango de salida es de aproximadamente 0V a Vcc-2V, es decir, 0V a 3V

Lee la ficha técnica y no esperes milagros.

Gracias. Había pasado por alto esta parte de las especificaciones del amplificador operacional, pero eso explica los resultados que estoy obteniendo y buscaré una parte más apropiada.
No es barato, pero un AD8605 hará el trabajo O simplemente aceptará un voltaje máximo más bajo como representación de escala completa.
Gracias por la anotación. Por lo que parece, ¿eso no está disponible en el paquete DIP? Necesito buscar adecuadamente en algún momento (solo tengo acceso a Internet en el trabajo...), pero una publicación en el foro sugirió un TLV2371... Por el momento solo estoy usando el suministro de 12V, necesito arreglar el diseño para otra parte del circuito (¡sin duda otra pregunta que se hará pronto!) antes de tener que comprometerme con esto.

La salida LM358 no irá a V+ (actualmente 5V); su salida se está saturando.

Debe encontrar un amplificador operacional con salidas de riel-riel, o podría alimentar el amplificador operacional con el voltaje de la batería.

También debe agregar un condensador de desacoplamiento a través de los pines de alimentación.

Gracias, eso me ha apuntado en la dirección correcta. A corto plazo, intentaré ejecutar el amplificador operacional desde la batería, creo que preferiré ejecutar desde 5 V en el diseño final, por lo que buscaré un amplificador operacional más apropiado.
El amplificador operacional de ganancia unitaria proporciona una salida estática e incorrecta
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