El circuito del amplificador invertido no funciona

3

En pocas palabras: el siguiente circuito no funciona. La señal está distorsionada y no se amplifica. Espero que sea amplificado por R_1 / R_2.

Elop-ampesun TL071 .

Entonces, mi pregunta es, ¿cómo hago para que esto funcione y cómo lo depuro?

Lo que he intentado:

  • Una resistencia aproximada (R_1 R_2) / (R_1 + R_2) entre el tercer tramo y el suelo (para cancelar la corriente de polarización, pero no cambió nada).
  • Conectar a tierra una de las fuentes de alimentación (esto hizo cosas, pero no cosas útiles y no pude explicar por qué debería ser así para mí, así que lo cambié de nuevo).
  • Cambio de componentes y placas de circuito.
  • Tamaños variables de resistencias.

    
pregunta

2 respuestas

4

Tienes algunos problemas aquí, creo:

  • Está utilizando un solo suministro y sus cambios de entrada son negativos.

  • Su impedancia de entrada es demasiado baja para su generador de señales (determinada por R3 que es un bajo 10 - su salida del generador de señales es probablemente 50Ω por lo que será cargada en gran medida por el 10 by, por ejemplo, actúa como un divisor de voltaje)

  • Noté que su suministro positivo está conectado a la salida. Supongo que esto es un error accidental al dibujar el esquema, pero si no lo está, definitivamente no debería estar conectado.

  • Otro problema (potencial) es la gran ganancia: acabo de verificar el Ancho de banda de ganancia de la unidad del TL071 y es solo de 3MHz, por lo que a una ganancia de 1000 está viendo un ancho de banda de ~ 3kHz (consulte Gain Bandwidth Product ). Si desea un mayor ancho de banda, use una segunda etapa y divida la ganancia entre ellos (por ejemplo, 20 * 50 o similar)

Si desea utilizar la configuración de inversión con una sola fuente, necesita unir la entrada de CA, usar una combinación de resistencia de mayor valor y vincular la entrada positiva a la fuente media:

PuedesernecesariaunapequeñatapaenR2paraevitaroscilaciones(algunaspF).R1yR5puedensermásaltosparaunacorrientemásbaja,solomodifiquéuncircuitoanteriorylosdejéasí.

Simulación:

    
respondido por el Oli Glaser
5

Olvidaste conectar la alimentación al opamp. También ayudaría a proporcionar el modelo opamp con un enlace a la hoja de datos y los valores de las resistencias.

Al considerar el requisito de potencia operativa, tenga en cuenta que necesita potencia negativa si la entrada se vuelve positiva. Si la entrada es siempre negativa, entonces puede alimentar el opamp desde tierra y un suministro positivo apropiado. Sin el modelo opamp y el rango de entrada y los voltajes de salida deseados, no puedo proporcionar ninguna información específica.

Agregado en respuesta a su último esquema:

Esto ahora define claramente el opamp, el valor de la resistencia y la forma en que se conecta la entrada. Esos todos tienen sentido. 10 kΩ está dentro del rango que este opamp puede manejar, y con las dos resistencias iguales, debería obtener una ganancia general de -1 centrada en el terreno.

El problema restante es cómo se alimenta el opamp. Primero, alimentar un TL071 con solo 10 V no deja mucho quirófano, aunque debería funcionar para un rango de voltaje de salida limitado. Mire la hoja de datos y verá que este opamp puede requerir hasta 2.5 V de altura en ambos rieles de potencia en relación con lo que la salida puede oscilar si recuerdo bien. Si eso es cierto a una potencia de 10 V, entonces solo tiene un rango de salida de 5 V o menos. Aunque eso es limitado y no realmente cómo se debe usar un TL071, todavía debería funcionar si está de acuerdo con el rango limitado.

El problema real con la alimentación es cómo se hace referencia al resto del circuito. Dado que desea una operación simétrica en el terreno, los terminales de alimentación también deben ser simétricos en el terreno. Si desea una potencia de 10 V, debería haber rieles separados de + 5V y -5V.

La conexión del suministro positivo a la salida es definitivamente incorrecta en cualquier caso. Desde el punto de vista del opamp, eso no permite que la salida oscile en absoluto, y no puede funcionar como un opamp. Desconecte la alimentación positiva de la salida. Ambos rieles de suministro deben estar referenciados a tierra, ya que a eso también se hace referencia tanto a la señal de entrada como a la de salida. Mientras lo hace, coloque tapas de derivación de 100 nF a 1 µF en cada pin de alimentación a tierra.

Otro problema es que los opamps TL07x pueden ser un poco complicados en la ganancia unitaria, a pesar de lo que diga la hoja de datos. Coloque un condensador a través de R1 para que comience a rodar justo por encima de la frecuencia más alta que le interesa. Por ejemplo, si está destinado a audio, puede configurar el rollo a alrededor de 40 kHz, que sería una octava por encima de la frecuencia más alta de interés. Aproximadamente 2 nF lo haría, y evitará que el opamp se vuelva inestable.

Agregado 2:

Acabo de notar que las dos resistencias no son iguales. R2 es 1000 veces menos que R1. Esta no es una buena idea Pedir una ganancia de 1000 desde una sola etapa de operación es presionarlo, y a menos que tenga una señal de entrada muy pequeña, la salida se cortará. Haz que el circuito trabaje con una ganancia menor para empezar. Puede aumentar la ganancia y ver con qué puede salirse una vez que todo lo demás está funcionando. Comience con R2 a 10 kΩ, para una ganancia general de -1. O bien, mantenga baja la ganancia inicial durante la depuración, como por debajo de 10x. Puedes hacer R2 2 kΩ para una ganancia de -5, pero no intentes una ganancia mayor hasta que todo funcione.

Una vez que hayas puesto en funcionamiento el circuito, considera que R2 será su impedancia de entrada. Muchas fuentes no estarán contentas de ser cargadas con 10. Sería bueno mantener R2 en 1 kΩ o más en el futuro. Haz que R1 sea más alto para obtener una mayor ganancia si eso es lo que realmente quieres.

    
respondido por el Olin Lathrop

Lea otras preguntas en las etiquetas