amplificador operacional con una sola fuente: no se produce ganancia de circuito sin inversión

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Estoy tratando de aumentar una señal de 12V a alrededor de 100-120V usando una luz de un solo voltaje de suministro de 12V 5A (ganancia de aproximadamente 10). Aunque parece que no puedo hacerlo funcionar. En este momento, solo estoy tratando de hacer más fuerte un elemento piezoeléctrico (con las esperanzas finales de hacer una bomba).

He intentado 3 opamps diferentes, pero por simplicidad, solo hablaré de uno de ellos, el LM324 (para una bomba, supongo que necesitaré uno que tenga una mayor velocidad de respuesta)

Estoy intentando seguir el esquema de ganancia no inversora de este PDF (sección 2.1 en la página 6).

Aquí hay una lista de todo lo que hay en mi circuito (la imagen de Fritzing está debajo)

  • Arduino uno
  • fuente de alimentación 12V 5A
  • Opamp (LM324)
  • elemento piezo
  • Condensador de cerámica (100nF)
  • R1 = resistencia de 1K ohmio
  • R2 = resistencia de 10K ohmios
  • R3 = resistencia de 10K ohmios
  • R4 = resistencia de 10K ohmios

Si el pin arduino solo envía una señal alta, cuando mido el voltaje que sale del opamp, obtengo 11.01V de Vout. Con R2 cambiado a 2K ohms, obtengo 10.9V.

Si cambio el código adruino a un ejemplo de parpadeo modificado con el comando "delayMicroseconds" en lugar del "delay" uno ...

  

configuración vacía () {
  modo de pin (3, SALIDA); }

     

void loop () {
  escritura digital (3, ALTA);   delayMicroseconds (800);

     

digitalWrite (3, LOW);
  delayMicroseconds (800);}

... con una resistencia de 10K mido 5.7V, y con una de 2K obtengo 10.8V.

¿He cableado algo mal, el valor del condensador no es lo suficientemente alto o estoy exigiendo demasiado a este operador?

    
pregunta Matty D

2 respuestas

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No puede obtener más voltaje de un amplificador operacional que su voltaje de suministro.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Puede considerar la etapa de salida del opamp como un par de transistores con sus emisores conectados a la salida.

Si Q1 se enciende, tira de Vout hacia V +. Si, en cambio, Q2 se activa, la salida se desplazará hacia V-. Debe quedar claro por esto que la tensión de salida máxima posible es V + y la mínima es V-. En la práctica, la mayoría de los amplificadores operacionales ni siquiera pueden manejar esto, pero algunos pueden y se denominan del tipo "riel a riel", pero el pull-up y el down son débiles y no pueden manejar gran parte de la carga.

    
respondido por el Transistor
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Usted está exigiendo demasiado de su fuente de alimentación.

Los amplificadores operacionales no son mágicos. Todo lo que hacen es conectar la salida más o menos fuertemente a los rieles de voltaje dependiendo de la fuerza del voltaje de entrada.

Entonces, para obtener 120V de un opamp, debe apagarlo al menos a 120V.

Pero NO PUEDES operar un indicador en ese voltaje. La mayoría solo tiene una clasificación de hasta 20V. El LM324 solo tiene una capacidad nominal de hasta 32V.

Además, tenga en cuenta que esos niveles de voltaje son peligrosos. No intente operar este circuito alimentándolo desde 120V. Dado su nivel de habilidad según lo indicado por la pregunta que tuvo que hacer, no tiene las habilidades para trabajar con altos voltajes de manera segura.

    
respondido por el JRE

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