Amplificación de una señal PWM con un amplificador operacional. ¿Es la tasa de variación un problema?

Para este tipo de amplificación de voltaje, normalmente usaría ... un MOSFET.

Conmutación simple en el canal N uno bajo, con una resistencia que va a la tensión de alimentación positiva:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El valor de R1 depende de lo que necesite cambiar en el exterior.

De hecho, esto es un circuito inversor, pero eso realmente no importa: la mayoría de las MCU pueden simplemente establecer la polaridad del PWM, o simplemente puede invertir el ciclo de trabajo de forma lógica.

¡Lo que realmente plantea la pregunta de por qué crees que deberías aumentar el voltaje de la compuerta del MOSFET que intentas conducir!

Hay varias cosas incorrectas o confusas aquí:

1. 24 V es muy alto para una puerta MOSFET. Estos usualmente están especificados para cambiar completamente con 10 o 12 V. 24 V podría ser el máximo absoluto, no lo que se pretende cambiar.

2. Un TL071 es totalmente inapropiado aquí. Esos necesitan varios voltios de altura de ambas fuentes tanto en la entrada como en la salida.

3. Las especificaciones típicas no tienen sentido.

4. Utilice un controlador FET. Conducir una puerta FET desde una señal digital es exactamente para lo que son.

5. Dependiendo de la tensión de alimentación del motor y la corriente del motor, es posible que pueda usar un FET que cambie bien con solo 5 V en la compuerta. Si el motor funciona con 30 V o menos, entonces algo como el IRLML0030 funcionaría. Simplemente conecte su puerta directamente a la salida digital.

6. 500 Hz es probablemente lo suficientemente rápido para que el motor filtre mecánicamente los impulsos. Sin embargo, es probable que se escuche un silbido y la corriente probablemente cambie significativamente durante el tiempo de encendido y apagado de cada pulso.

   Incluso si no te importa el gemido, tener una corriente constante es importante. Piense en la corriente a través del motor roto en sus componentes de CC y CA. Solo el componente DC mueve el motor. El componente de CA no hace nada útil, pero aún causa calentamiento debido al componente resistivo de las bobinas del motor. En resumen, cuanto menor sea el componente de CA, más eficiente será el motor en general.

Lo que has analizado y concluido se ve bien, buen trabajo.

Debes colocar una resistencia entre la salida del amplificador operacional y tu compuerta FET. Sin él, el amplificador operacional tiene la capacidad de la compuerta FET en su salida, lo que puede hacer que oscile. No puedo decir el valor de la resistencia sin conocer la capacitancia de la compuerta del FET. Sin embargo, por lo general, se encuentran valores en torno a 470 R o 1 K normalmente utilizados, por lo que imagino

  

¿Hay alguna otra consideración que deba hacer?

Los controladores de compuerta son generalmente una función de los conmutadores que pretende conducir. Los factores más importantes allí son las capacidades actuales, los límites de frecuencia y la topología de la unidad.

Muy raramente ves un amplificador lineal usado aquí. El controlador de Google Gate puede ayudarlo a obtener más información.