La tierra virtual del divisor de riel del amplificador operacional se desplaza cuando el LED está encendido

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Tengo una fuente de alimentación de 9V. Lo dividí por la mitad usando un divisor de voltaje amortiguado a través de un amplificador operacional TL071. Yo uso el riel de + 4.5V para alimentar un ATmega328P. El microcontrolador tiene un pin conectado a un LED a través de una resistencia de 330 ohmios.

El problema que tengo es que cada vez que el LED está encendido, el voltaje disponible para el microcontrolador en el riel positivo desciende en aproximadamente 570 mV. La tensión en el riel negativo también se vuelve más negativa en 570 mV. El voltaje a través del riel positivo y negativo sigue siendo 9V. Es el terreno virtual que está cambiando.

Creo que la razón puede ser que cuando el LED esté encendido, el microcontrolador + LED consuma más corriente que la que se puede hundir el amplificador operacional (cualquier corriente extraída del riel positivo debe ser hundida a través del amplificador operacional ¿no? en ningún otro lugar para ir) y eso hace que aumente el potencial del terreno virtual. ¿Eso es lo que está pasando?

El microcontrolador dibuja 17mA solo cuando el LED está apagado. Da una salida de aproximadamente 3.5V (el circuito no es del todo exacto, ya que muestra que el LED está siendo impulsado desde el riel positivo; en realidad es manejado desde un pin del microcontrolador), y el LED requiere 1.7V, por lo que es 1.8V caído en el 330- Resistencia de ohmios, por 5mA adicionales o menos. Miré la hoja de datos del TL071, pero no pude encontrar ninguna información sobre cuánta corriente puede recibir.

¿Mi entendimiento es correcto? ¿Cuánta corriente puede manejar el suelo virtual TL071? Si el TL071 es el factor limitante, ¿hay otro amplificador operacional que haría un mejor trabajo?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Willis Blackburn

1 respuesta

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Ciertamente tienes la idea correcta sobre tu problema. Un TL071 es completamente inadecuado para sus propósitos. Comience con una hoja de datos . Mire las figuras 2 y 3, que muestran la cantidad de voltaje que puede emitir el chip. Tenga en cuenta que con una resistencia de carga de 10k, puede obtener aproximadamente +/- 4.5 voltios para un suministro de +/- 5 voltios, pero si baja la carga a 2k, solo puede obtener aproximadamente +/- 3 voltios. Su carga es el equivalente a aproximadamente 250 ohmios a 4.5 voltios, por lo que estará en un verdadero problema.

La forma más rápida de solucionar su problema, suponiendo que su esquema sea correcto, es aumentar la corriente del amplificador operacional con un transistor, como

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab EDITAR - Y una versión del circuito que manejará cualquiera de los tipos de carga es un poco más complicada, pero esto

simular este circuito debería funcionar.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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