¿Cómo hacer una fuente de alimentación de CC simétrica?

  

¿Alguna idea sobre por qué este circuito no funciona?

Oh sí. En una palabra (o al menos un número): 741.

Nunca, nunca, trate de usar un 741 con fuentes de alimentación muy diferentes de +/- 15 voltios. +/- 12 probablemente esté bien, y he visto +/- 9 usado. +/- 2.5? Jajajajaja.

Lo siento. Me dejé llevar.

Pero en serio, ese es tu problema (o al menos el más obvio). Si realmente debe operar con un suministro de 5 voltios, debe usar un comparador (no un amplificador operacional) con capacidad para ese voltaje.

Y su circuito LED está pidiendo problemas. Si utiliza un LED con Vf inferior a aproximadamente 2,5 voltios y una unidad de riel a riel, corre el riesgo de apagar el LED. Si usa algo como un LED blanco, con un umbral de 3 a 3.5 voltios, obtendrá poca o ninguna salida del LED.

Umm. Y hablemos de su suministro de 5 voltios. Espero que se dé cuenta de que estará tentado a utilizar la misma fuente de alimentación de 5 voltios para su lógica que su sonda. Y si lo hace, no puede establecer su terreno virtual. Mire su esquema nuevamente y ponga una conexión a tierra en el lado de los 5 voltios, y piense en lo que sucederá.

Finalmente, tenga en cuenta que la corriente del LED afectará el punto medio establecido por las dos resistencias de 1k. De hecho, si tiene (digamos) 10 mA a través del LED, esto es 4 veces la corriente nominal a través de las resistencias y las inundará.

EDITAR - En comentario, se sugirió una alternativa (LM339).

Eso tampoco funcionará, y en algunos aspectos es una opción aún peor que un 741. Independientemente de los voltajes de alimentación, no puede controlar el LED de nivel alto. La salida del LM339 es esencialmente un interruptor unidireccional entre la salida y el suministro (llamado tierra en un 339). Cuando está activo (salida BAJA) se encenderá el LED bajo. Cuando no lo está (salida ALTA), no hará nada, por lo que el LED Alto nunca se encenderá. Consulte la página 10 de la hoja de datos .

También tiene una capacidad de corriente considerablemente mayor que la de un 741, por lo que está casi garantizado que desactiva el LED bajo si lo enciende. Los LEDs necesitan limitación de corriente.

Bien, parece que lo que estás tratando de hacer es básicamente amplificar la señal de la sonda utilizando tu amplificador operacional, por lo que es como si tuvieras los leds conectados a tu circuito de prueba, excepto que no extraen ninguna corriente.

Un problema con este circuito es que la puerta del amplificador operacional tiene una impedancia MUY alta. Como no está extrayendo ninguna corriente real de su sonda, no puede saber si es de alta impedancia o no. Deberá agregar una pequeña cantidad de impedancia conectando una resistencia entre la sonda y "GND". 50k hay que hacerlo.

El segundo problema es la configuración del amplificador operacional. El amplificador operacional se activa cuando + > -, como + está vinculado directamente a V-, el amplificador operacional siempre será bajo. Configúrelo como un amplificador no inversor normal, con resistencias de realimentación y todo eso, luego haga que la ganancia sea de 10 o 100. No olvide que v- NO es su base.

3er problema. El terreno virtual girará mucho debido a esos LEDs. Una solución fácil es mantener el divisor de voltaje, pero agregar un segundo amplificador operacional para que actúe como un búfer para su salida.

4to problema. Este es pequeño, pero ahora que su base virtual no está tan limitada por la corriente, tendrá que colocar una resistencia limitadora de corriente entre los leds y la tierra. Recomiendo mantener la corriente máxima baja, como 10ma tal vez, a menos que esté seguro de que sus amplificadores operacionales pueden manejar más que eso.

Quinto problema, acabo de notar que su voltaje de suministro podría no ser suficiente para ese amplificador operacional 741. Además, no olvide que muchos amplificadores operacionales (como éste) no son de riel a riel, por lo que la salida máxima no será de -2.5 a 2.5 (para 5v), sino más bien de -2 a 2. Podría intentar encontrar un valor más bajo. amplificador operacional de voltaje, o podría aumentar el voltaje de suministro.

Hice algunas ediciones (muy feas) de tu esquema para ilustrar estos cambios. Puede tener errores debido a que me apresuro, pero debería hacer que te muevas en la dirección correcta.