Problema de salida del amplificador operacional no inversor

He construido un circuito de amplificador operacional no inversor muy básico y, por alguna razón, genera solo una línea de 4 V CC en lugar de una onda sinusoidal amplificada. Ocurre solo en la placa de prueba, la simulación funciona bien. Estoy bastante seguro de que todo está conectado de manera correcta.
Traté de reemplazar el chip, pero es lo mismo para todos los chips. ¿Qué ocurre?

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¿Cómo llegaste a los valores del divisor en el non-inv. ¿aporte? Debido a que su amplificador tiene una ganancia de "2", el divisor de voltaje debe sesgar el amplificador operacional en la aplicación. (4,5/2)=2,25V. Esto da un valor de salida en reposo de app. 4,5 voltios
Mi voltaje de entrada será de 2 Vpk como máximo, por lo que decidí usar un divisor de este tipo para que no se amplifique a más del riel de suministro, es decir, el valor máximo de 4 V se amplificará solo a 9 V. Solo trato de no entrar en el recorte. Para la prueba, utilizo una onda sinusoidal de 0,5 Vpk, por lo que espero que la onda sinusoidal se amplifique en la salida. Por cierto, funciona en simulación, por eso pregunto, nada parece estar mal :(
Cuando se amplifica un voltaje pico de 2V con un factor de "2", obtenemos un pico máximo de 4V. en la salida Si la tensión de reposo de CC es de 4,5 V, la amplitud de salida se recortará. Por lo tanto, necesita un suministro dual de +- 9 V o un voltaje de suministro único más grande de al menos 12 V porque el 741 no es un amplificador de riel a riel.
el problema es que el voltaje no está recortado, no está presente en absoluto. No importa qué voltaje de entrada use, la salida siempre es una línea recta de 4 V CC.
Puede verificar con un DMM cuál es el voltaje entre V + (entrada no inversora) y tierra. Debería ser de aproximadamente 1,37 V según su divisor de voltaje, pero tal vez el 741 no permita que este pin de entrada esté tan cerca del riel de alimentación negativo (0V).
sí, es de 1,35 V (entre entrada no inversora y tierra). Y la señal en el osciloscopio en la entrada no inv se ve bien (me refiero a que no hay partes negativas por debajo de cero)
Entonces, debido a que su salida es de 4 V, la V- (entrada inversora) debería ser de 2 V, ¿podría verificar también esto?
si, es de 2 voltios
En realidad, cuando V- > V+, un OPAMP reducirá Vout hasta que V- = V+ o hasta que Vout ya no se pueda reducir. Entonces parece que su 741 no puede bajar de 4 V cuando la fuente de alimentación negativa es 0 V. Por lo tanto, debe conectar el pin 4 (riel de alimentación negativa) a algo de varios voltios negativos. O use un OPAMP de riel a riel.
hm... ¿Qué parámetro debo buscar en la hoja de datos para saber qué tan cerca puedo llegar a los rieles de alimentación?

Respuestas (1)

Después de las aclaraciones en los comentarios, puedo responder a su pregunta.

V+ (no inversora)=1,35 V y V-(inversora)=2 V, por lo que V- > V+. En este caso, un OPAMP normalmente reduciría Vout hasta que V- = V+ o hasta que Vout ya no se pueda reducir. Entonces parece que 741 no puede bajar de 4 V cuando la fuente de alimentación negativa es 0 V.

Puede ver la razón mirando la hoja de datos. Por ejemplo, http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf

Si observa el "Parámetro de oscilación de voltaje de salida":Oscilación de voltaje de salida

Puede ver que cuando la fuente de alimentación está ± 15 V , con una carga de 2 k Ω (como el que tiene en su circuito), la salida solo puede ir a ± 10 V (especificaciones mínimas) o ± 13 V (especificaciones típicas). Eso es todo, solo se garantiza que la salida oscile hasta 5 V por debajo del riel de alimentación positiva y hasta 5 V por encima de la alimentación negativa. Y esto es lo que ve, su OPAMP particular no puede bajar a menos de 4 V por encima de la fuente de alimentación negativa.

Yon también puede ver en la hoja de datos que la oscilación de salida de voltaje depende de la carga conectada a la salida. Si reemplaza R1, R2 por un par de resistencias de 10 k (o más grandes), debería ver una mejora en la oscilación del voltaje de salida.

Hay un segundo parámetro al que se debe prestar atención: "rango de voltaje de entrada":Rango de voltaje de entrada

Estos datos suponen una fuente de alimentación ± 15 V Puede ver que las entradas (inversoras y no inversoras) normalmente no pueden acercarse a los rieles de alimentación en más de 2 V para que el dispositivo funcione. Para una fuente de alimentación unipolar de 9V como la suya, esto significa que las entradas deben estar entre 2V y 7V.

Creo que este es el factor limitador en su circuito. V+ es de 1,35 V, pero no se garantiza que este amplificador operativo funcione para entradas inferiores a 2 V. De hecho, se "detiene" cuando V- es 2V.

Puede aumentar la resistencia R4 (18k) hasta que V+ sea de aproximadamente 2,5 V. Y vea si ahora produce una salida.

eh... desafortunadamente, reemplazar R1 y R2 por resistencias de 22k no hace ninguna diferencia :( Bueno, intentaré investigar más sobre esto más tarde y publicaré mis resultados en una respuesta separada, pero muchas gracias por su tiempo de todos modos :)
¡De nada! En realidad, la oscilación de salida de voltaje en la hoja de datos está garantizada para un bipolar ± 15 V fuente de alimentación (equivalente a una fuente de alimentación unipolar de 30 V). Pero tiene una fuente de alimentación unipolar de 9 V, por lo que las especificaciones probablemente sean las peores.
sí, he leído que el 741 es una especie de amplificador operacional que tiene muchos problemas y es muy difícil hacer que funcione de manera deseable. Leeré más al respecto, pero creo que sería mejor usar otro amplificador operacional en algún dispositivo.
741 es bastante antiguo y no puede funcionar cerca de los "bordes" (rieles de alimentación). Entonces, si su diseño necesita una fuente de alimentación unipolar de 9V, elija otro OPAMP o cree una fuente de alimentación de -9V a partir de 9V con una bomba de carga.
@ScienceSamovar, me di cuenta de que todavía hay otro factor limitante y actualicé la respuesta.
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