Problemas con una configuración de amplificador operacional no inversor cuando el voltaje de entrada es demasiado bajo [duplicado]

Actualmente tengo un circuito de amplificador operacional muy simple para un amplificador no inversor, usando un UA741 con la ganancia establecida en 2. Tengo un sensor que emite 0-2.3V y estoy intentando amplificarlo hasta 0-4.6V . La configuración para el amplificador operacional se encuentra a continuación.

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El problema es que cuando pruebo este circuito a aproximadamente 2,5 V, el voltaje de salida amplificado se mantiene en 4 V constantes. ¿Es esto un problema con el chip o hay algo que debo hacer en el circuito? También iba a probar un LMV324, pero tendría que alimentarlo con un voltaje más bajo, lo que dificultaba la prueba del circuito.

Cualquier idea es apreciada.

La hoja de datos le dice que las entradas deben permanecer unos pocos voltios dentro de los rieles de alimentación. Si desea incluir una entrada a 0 V, entonces su riel inferior debe estar varios voltios por debajo de 0.
Y su resistencia de retroalimentación debe estar conectada a la entrada inversora, no a tierra.
wow, la resistencia de retroalimentación se coloca en tierra ... ¡tampoco use 741, por favor!
Su circuito de retroalimentación está mal, intente conectar la resistencia de retroalimentación a la entrada negativa en lugar de a tierra. Y deja de usar el 741 ridículamente anticuado. Además de cualquier otra razón para no usarlo, no funcionará cerca del riel negativo. Y el LM324 funcionará felizmente con 12V. Se especifica hasta 32V.
Me di cuenta de que cometí un error al dibujar el circuito. La entrada inversora tiene ambas resistencias en el nodo, no solo la resistencia de entrada (la que está conectada a tierra). Lo tengo implementado correctamente, solo tenía un poco de prisa al dibujarlo.

Respuestas (2)

Para hacer una respuesta de mi comentario:

  1. La hoja de datos del 741 le dice que cuando se opera desde +-15 voltios, su entrada debe permanecer dentro de +-12 voltios. Eso está a 3 voltios de los rieles. Eso es cierto independientemente del voltaje que esté usando. Como está usando +12V y 0V, su entrada debe estar entre 3V y 9V. Su señal de entrada está completamente fuera de los límites de entrada permitidos.
  2. Existen numerosas razones para no utilizar el 741.
  3. Ha cometido un error al implementar un amplificador no inversor. Debería verse así ( desde aquí ):

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¿Ves la diferencia? La resistencia de retroalimentación va de salida a entrada negativa. La otra resistencia va de entrada negativa a tierra.

Ian Bland sugiere el LM324 en un comentario. De hecho, el LM324 está clasificado para 32 V entre rieles. Entonces, 0 y +32V o +-16V.

Importante para su aplicación, incluye 0V en su rango de entrada.

Opérelo con 12 V como si estuviera tratando de usar el 741, y eso debería resolver su problema con las limitaciones de entrada.

Tenga en cuenta que el rango de entrada solo va a V+ (el riel positivo) menos 1,5 V. Entonces, para su operación de 12V, la entrada solo puede estar entre 0 y 10.5V.

Tampoco puede acercar su salida más de 2V al riel positivo. La salida tampoco puede acercarse al riel inferior de quizás 5 mV.

El LM324 es un amplificador operacional cuádruple: paquete de 14 pines en lugar de los 8 pines del 741, por lo que no es un reemplazo "directo".

Eso es solo sobre las partes relativamente simples, sobre los límites de mi conocimiento, para ser honesto.

Hay más cosas a tener en cuenta al elegir un opamp.

Dependiendo de qué tan exigente sea su sensor, puede aprender sobre esos otros factores de la manera más difícil. :)

Por lo general, es mejor dar los designadores de las partes. Es difícil hablar de un circuito cuando todo el mundo tiene que decir "esa resistencia de allí, debajo de ese condensador, a la izquierda del diodo". Los designadores como "R2" son mucho más fáciles de consultar.

Solo para aclarar, mencioné el LM324 porque el OP lo mencionó con una referencia a "necesitar un voltaje más bajo". Por supuesto, hay muchos amplificadores operacionales para elegir. Por ejemplo, los TLV237x son de riel a riel y tienen un precio razonable.
Otro posible problema es el uso de resistencias de 910k. ¿Por qué usar valores tan grandes? El 741 tiene grandes corrientes de polarización y compensación, y los valores de resistencia agregarán términos de error adicionales que pueden ser significativos (o no, no sé a qué llama el OP significativo).

psst.. el 741 es una noticia vieja.
La retroalimentación siempre va a las entradas.

Si ha estudiado el transistor BJT fundamental, sabrá que la polarización de entrada se compensa con los rieles de suministro o retorno o ambos en los primeros amplificadores operacionales BJT. Aprenda a leer todas las especificaciones de entrada y salida en las hojas de datos.

Ese problema se resolvió mediante el uso de entradas PNP con el LM324 , que sigue siendo el amplificador operacional más barato del mundo a 0,14 $ USD (1k) en un paquete cuádruple o 3,5 centavos (USD) por cada amplificador operacional.ingrese la descripción de la imagen aquí

Lo sorprendente es que el documento ST tiene un error de esquema vinculado en el sitio web de Digikey. DocID4797 Rev 7 2016 Pero si ve el error menor, bien por usted.

Pero no de TI

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Sería mejor gastar el tiempo comparando las especificaciones de entrada y salida y mirando el esquema.

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