LM311 Op Amp como un amplificador diferencial para impulsar un motor de seguimiento solar

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Quiero conducir un motor de 12 V CC que haga girar una serie de pequeñas células solares para rastrear el sol a través del cielo. Tengo la intención de usar dos celdas solares más pequeñas como mi "sensor de posición" del sol al tenerlas en ángulo entre sí, de modo que cuando el sol se mueva hacia el oeste, la tensión de salida cambiará con el motor haciendo que el sensor se vuelva nulo.

Creo que este es un sistema de tipo muy lento en el que las frecuencias u otros gremlins serán sometidos. El tiempo de ciclo esperado sería de unos 15 segundos "encendido" cada 10 +/- minutos.

Estoy tratando de usar un cambio en el voltaje del sensor de aproximadamente 0.015v (entre los pines 2 y 3) para operar el Op-Amp con un rango de voltaje del sensor de aproximadamente 2.5 a 3.5 voltios. La salida del amplificador operacional activará un Mosfet que se dispara a aproximadamente 3.8 V para alimentar un relé al motor de accionamiento.

Los pines 1 y 4 están conectados a tierra, el pin 8 tiene una alimentación de 16.5 voltios y el pin 7 es la salida. Tengo una red divisora de voltaje en las entradas para reducir la ganancia a 379 = (49300/130) * (.015). Los pines 5 y 6 no se utilizan.

Mi problema es que el amplificador operacional está saturado al voltaje del riel, sin importar cuál sea el voltaje diferencial de entrada. Si coloco una olla en el voltaje del riel para variar la salida al Mosfet, el relé se activa según lo previsto cuando el voltaje de salida exceda los 3.8 voltios. También hay un efecto de histéresis deseado en el Mosfet que varía la tensión de salida usando el potenciómetro.

  1. ¿Es posible que las "celdas del sensor" que estoy usando no tengan la salida actual para impulsar el gatillo Schmidt?
  2. Cualquier otro comentario, idea y ayuda serán apreciados.

    

1 respuesta

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Como se explica en los comentarios, el LM311 es un comparador, no un amplificador operacional.

Figura1.LaspartesinternasdeLM311.

Tengaencuentatambiénquesusalidaesunadisposicióndecolectorabierto.SibienhaconectadocorrectamenteatierraelpinEMITOUT,pin1,haomitidolaresistenciadepull-uprequeridaenelCOLOUT,pin7.Inclusosiloestuvierausandocomocomparador,suvoltajedesalidanoalcanzaríaunnivelaltodebidoaestaomisión.

Pensandoentupreguntadehoy,sospechoquetueleccióndechippuedeserapropiada,perotudescripcióncomounamplificadoreselproblemayconfundeatuslectores.Uncomparadorestádiseñadodemaneraalgodiferenteaunamplificadoroperacional,perosussímbolosesquemáticossonamenudoigualesomuysimilares.Veamos...

  

Estoytratandodeusaruncambioenelvoltajedelsensordeaproximadamente0.015V(entrelospines2y3)paraoperarelOp-Ampcomparadorconunrangodevoltajedelsensordeunos2,5a3,5voltios.LasalidadelamplificadoroperacionalcomparadoractivaráunMosfetquesedisparaaaproximadamente3.8Vparaalimentarunreléalmotordeaccionamiento.

OK.LasalidadelcomparadorestaráenV+o0V,porloqueestodeberíacambiarsuMOSFETlimpiamente.

  

Lospines1[EMITOUT]y4[V-]estánconectadosatierra,elpin8[V+]tieneunaalimentaciónde16.5voltiosyelpin7eslasalida.

Sí,peroelpin7escolectorabierto.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 2. Una forma de visualizar la salida del transistor.

Cuando conectas el emisor a GND necesitas una resistencia de arranque en el colector.

  

Tengo una red divisora de voltaje en las entradas para reducir la ganancia a 379 = (49300/130) * (.015). Los pines 5 y 6 no se utilizan.

Si R1 es 130 Ω y R2 es 49 kΩ, entonces la relación de división será \ $ \ frac {49k} {49k + 130} \ $, por lo que habrá una atenuación muy pequeña. Sospecho que tienes el divisor al revés.

  

Mi problema es que el amplificador operacional está saturado al voltaje del riel, sin importar cuál sea el voltaje diferencial de entrada.

Esto probablemente se deba a la falta de resistencia de pull-up y quizás a las raciones divisorias incorrectas.

Hay un buen artículo en hoja de datos LM311 de TI que incluye la siguiente explicación de histéresis.

Figura 3. Configuración de histéresis.

La hoja de datos es genérica para un rango de comparadores y la Figura 17 muestra cómo usar la resistencia de pull-up para el tipo de colector abierto. Lea el párrafo anterior a la figura.

    
respondido por el Transistor

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