Como lo señaló Gsills, no hay un riel de energía negativa para que se vuelva negativo. El LM358 es bastante antiguo, y para fines generales donde "espera" las salidas de riel a riel (0V - > VCC) no lo corta.
Su comentario de usar un MCP6002 es una buena idea, definitivamente hará el trabajo. Solo asegúrese de que sea la velocidad de respuesta y, en general, las clasificaciones de ancho de banda pueden hacer la frecuencia de las señales esperadas que necesita. Si estás haciendo cosas principalmente en DC, entonces está bien.
Si espera que la salida aumente con la entrada, use la disposición de no inversión. Si desea que su salida se dirija a 0 V a medida que aumenta la entrada (retroalimentación negativa), querrá la disposición de inversión.
para darle un suministro negativo, pruebe un regulador lineal simple de la serie 7905. enlace
Tampoco se olvide de colocar los condensadores de desacoplamiento locales de suministro para los rieles de suministro, ya que los cambios rápidos en la salida del opamp se doblarán / no se comportarán correctamente si hay una falta de almacenamiento de energía / energía disponible cerca.