¿Por qué se satura este amplificador operacional no inversor de suministro único?

Tengo esta configuración simple sin inversión hecha con un amplificador operacional TL082IP y una ganancia establecida en 2 (R1 = R2). Dado que solo tendré voltaje positivo de 0V a 5V para amplificar, utilizo para simplificar un solo voltaje de suministro de 12V/0V (V2).

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si varío la fuente de voltaje V+ entre 0V y 5V (V1), esperaría que Vout varíe entre 0 y 10V, que es lo que me da la simulación.

Pero en la práctica, todo funciona bien entre 5V y ~0.8V, luego entre 0.8V y 0V el Op-Amp se satura a +Vsat ~12V.

¿Qué me he perdido? Realmente no necesito precisión a bajo voltaje, pero al menos me gustaría que el bajo voltaje en V + me diera un bajo voltaje en Vout, ¿cómo podría lograr esto?

Gracias !

Respuestas (2)

Mire este extracto de la hoja de datos TL082 y aprenda: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

La señal de entrada no es válida si se acerca al riel negativo (dentro de 3 voltios). El riel negativo es de 0 voltios en su circuito, por lo tanto, es probable que cualquier cosa por debajo de +3 voltios sea problemática.

Gracias ! Entiendo el concepto, pero tengo dos preguntas: 1/ ¿Cómo deduces los 3V que mencionas de los datos que muestras? 2 / ¿Es posible suponer antes de probarlo si un Op-Amp simplemente "recortará" Vin a un nivel bajo (lo que estaría bien para mí) o se saturará en + Vsat?
En el cuadro rojo, los suministros se indican como +/- 15 voltios y el rango típico más bajo se indica en -12 voltios. Esto significa que hay una diferencia de 3 voltios y está bien ajustar este valor y asumir un potencial negativo de cero voltios, pero luego los -12 voltios se convierten en + 3 voltios.
No estoy seguro de poder digerir lo que significa la parte 2 de su pregunta.
Ok, eso es obvio cuando te leo... Para la parte 2, estoy de acuerdo en que es difícil de explicar en un comentario, el inglés no es mi lengua materna... Digamos que solo por ejemplo si miras este enlace edn.com/ design/analog/4368301/… Aquí tengo algo como el comportamiento de la Fig. 6, mientras que la Fig. 4 se adaptaría mejor a mi proyecto. Entonces, ¿hay alguna manera de adivinar el comportamiento no lineal sin probarlo, o no? Y de todos modos gracias, aceptaré tu respuesta.
El resultado final que toman los ingenieros es intentar diseñar circuitos que permanezcan bien restringidos dentro de los rieles de potencia y, si esto parece una imposibilidad, se deben elegir dispositivos de riel a riel. Muchos amplificadores operacionales funcionan dentro de los 2 voltios de los rieles de alimentación, es decir, el TL082 es un poco pobre en ese sentido, así que supongo que depende del reconocimiento y la experiencia. Después de todo, aprendes rápidamente a cambiar a 2ª y 3ª marcha cuando conduces un coche.

Este OpAmp parece no ser Rail-to-Rail, lo que significa que la señal de salida no toma valores de 12V-0V (VCC a GND), pero se saturará cuando se acerque a esos valores.

Si desea tener un rango completo de 0 V a 10 V, debe seleccionar un OpAmp con salida de riel a riel o, en lugar de GND en el suministro negativo, alimentarlo con un voltaje negativo para que la salida pueda oscilar hacia abajo a 0 V

Puede encontrar más información sobre Rail to Rail OpAmps en este artículo .

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