¿El voltaje de salida del búfer de ganancia unitaria varía con la corriente?

Estoy trabajando en un transmisor VLC+IR que funciona con baterías. Decidí usar un LM317 para que la descarga de la batería no afectara realmente la corriente a través de los LED. (Descargo de responsabilidad: nunca antes había trabajado con este IC en mi vida). Uso TINA para simulaciones y encontré un modelo especiado del 317 en algún lugar de Internet.* Su voltaje de salida cayó al conectar los LED, así que conecté un amplificador operacional de búfer de ganancia unitaria entre los dos.

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El transmisor tiene dos "salidas": una blanca y una IR LED. Pueden trabajar juntos o uno por uno. VG1 y VG2 son ondas cuadradas con una frecuencia de 1 MHz. Cuando apago SW-SPST2 o SW-SPST3, el otro funciona correctamente. Sin embargo, cuando trato de operarlos al mismo tiempo, uno de ellos deja de comportarse normalmente. Revisé el voltaje de salida de los amplificadores operacionales (VM3), y sigue cambiando entre 2 y 5 voltios, aproximadamente. No entiendo por qué, ya que el amplificador operacional tiene una impedancia de salida muy baja, por lo que el voltaje de salida no debería verse afectado por la carga.

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Entonces, mi pregunta es: Primero, ¿cuál es la causa? ¿Simplemente un error de simulación? En segundo lugar, no estoy realmente convencido de que el modelo LM317 sea correcto, entonces, ¿estoy en lo correcto suponiendo que su voltaje de salida cae con una carga?

Editar: Sí, cometí un error al poner una resistencia de 2k en el LM317. Solo quería producir unos ~ 4 voltios estables. Ahora, lo reemplacé con 540 Ohms, el valor nominal para el cual la salida es de aproximadamente 4.06V. Los problemas siguen ahí, ya sea que use o no el amplificador operacional. Si no lo uso, el voltaje cae después de conectar la carga. Si lo uso, todavía no puedo usar ambos LED al mismo tiempo.

"Decidí usar un LM317 para que la descarga de la batería no afectara realmente la corriente a través de los LED". Excepto que no está en una configuración CCS.
¿Qué significa eso?
El LM317 se puede usar en modo de corriente constante colocando una resistencia entre OUT y ADJ, sin más conexiones a ADJ. Vea la hoja de datos para más detalles. Pero el amplificador operacional interrumpe esto ya que actúa como una fuente en sí mismo.
Bueno, realmente no quiero una corriente de salida constante, solo quiero negar el efecto de una batería descargada en el brillo de la luz.
Por eso quieres corriente constante. Una vez que el voltaje alcanza un mínimo, no tiene efecto en el brillo del LED.
Lo siento, pero realmente no veo tu punto. La corriente del LED está modulada con una onda cuadrada, una corriente constante no podría transportar información.
¿La entrada al LM317 es de 6V? ¿El LM317 tiene 2k de ajuste a tierra? ¡La salida es algo así como 1.25*R1/R2 y eso será más grande que la entrada! Deshazte del opamp (¿Qué está haciendo?)
Sí, eso es extraño, como dije, el modelo podría estar un poco fuera de lugar, porque no se corresponde con lo que dijeron las calculadoras LM317 en línea. El opamp estaba destinado a amortiguar el voltaje, para que no caiga cuando hay carga. Esto puede ser estúpido, pero todo está detallado en mi pregunta. Nunca antes había trabajado con un LM317.

Respuestas (2)

Las resistencias R1 y R2 establecen el voltaje de salida del LM317 en 11,7 voltios. Sin embargo, el voltaje de entrada es de solo 6 voltios, por lo que el LM317 nunca puede acercarse a la regulación.

El LM317 y otros reguladores lineales de tres terminales solo pueden reducir el voltaje de entrada, no aumentarlo. Además, requieren una cierta cantidad de espacio libre para funcionar correctamente. Recuerdo (sin mirar una hoja de datos) que el LM317 requiere que el voltaje de entrada sea al menos 2 voltios por encima del voltaje de salida para poder regular.

Además, una vez que haya regulado el LM317, encontrará que tiene una capacidad de corriente mucho mayor que el opamp.
De alguna manera todavía obtengo 4V en la salida (análisis de CC). El modelo debe tener un error, voy a deshacerme de él. ¿Podría responder también a las preguntas más teóricas?
@hryghr: El modelo está bien, eso es lo que significa "espacio libre". El problema es el diseño de tu circuito.
Desconecté todo menos la batería, el LM317 y R1, R2, C1, C2. Aún así, la salida es 4.07V.
@hryghr: ... Que es aproximadamente 2 V más bajo que el voltaje de entrada, exactamente lo que esperarías de este chip.
Está bien, soy oficialmente un idiota. Lo siento.

Parece que espera que el LM317 produzca un voltaje de salida mayor que el voltaje de entrada. Si es así, se necesita un replanteamiento: es solo un regulador de voltaje básico sin capacidad para aumentar el voltaje de salida por encima de la entrada.

Si desea 11 voltios (o más o menos) de un suministro de 6 voltios, use un regulador de impulso como este: -

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Esto toma un voltaje de entrada de aproximadamente 5 V y produce 12 voltios, pero podría ajustarse para producir 11 voltios alterando R3. Aquí está la hoja de datos y esto le mostrará que el voltaje de entrada puede abarcar 6 voltios.

Bueno, desafortunadamente, el error que cometí al principio (y no tener claro el voltaje deseado) te llevó por mal camino. Edité mi pregunta, por favor, eche un vistazo si tiene algo de tiempo.
@hryghr puede usar el chip de arriba como un regulador de refuerzo para producir una salida de 4 voltios incluso cuando el voltaje de entrada cae a 2.5 voltios. El LM317 necesita al menos una entrada de fuente de alimentación de 2,5 voltios por encima de la salida para funcionar correctamente con una unidad de 1,5 amperios. Esto se reduce a menos de 2 voltios con cargas de baja corriente y también sospecho que bajo carga, el voltaje de la batería cae y el problema aumenta. Opte por un regulador de impulso si desea aprovechar al máximo su voltaje de entrada variable.
¡Gracias por su ayuda! Sin embargo, todavía estoy interesado en saber qué hacer si, digamos, solo tengo un LM317 y quiero evitar que su voltaje de salida caiga debido a una carga.
¿Cuánto consumen ambos LED en cuanto a corriente?
Alrededor de 20 mA cada uno (50 % del ciclo de trabajo de onda cuadrada, pico de 20 mA). La función AM2 es lo que quiero lograr para ambos.
Estoy pensando cuál es la caída de voltaje directo en cada LED a 20 mA y posiblemente reduciendo la salida LM317 a 3.7 voltios o tal vez usando un regulador LowDropOut adecuado.
Serían unos 3,5 y 1,5 voltios para blanco e IR, respectivamente. Por lo tanto, realmente no quería bajar, porque ese 3.5 es solo un valor típico, pero puede subir hasta 4 V desde la hoja de datos (datos proporcionados para 20 mA).
Entonces, use un regulador LDO, algo que necesite menos espacio libre entre la entrada y la salida.
¿No se verá afectado por una caída de carga como esta?
Siempre que el voltaje de entrada se mantenga por encima del voltaje de salida por más del voltaje de "caída", entonces no.
Buscaré un regulador LDO entonces, ¡gracias por su ayuda!
¿El voltaje de salida del búfer de ganancia unitaria varía con la corriente?
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