op-amp vs control directo

Refiriéndose a los esquemas de la pregunta, es poco probable que haya alguna ventaja en el uso de un amplificador operacional, y posiblemente una serie de desventajas.

Primero, el esquema del amplificador operacional se dibuja sin retroalimentación y con la entrada negativa a tierra. Debido a la alta ganancia de CC del amplificador operacional, la salida probablemente estará saturada en el riel positivo o negativo (incluso si puede ajustar el potenciómetro a la posición correcta, el coeficiente de temperatura de la resistencia probablemente hará que el circuito también inestable para ser utilizable).

En segundo lugar, aunque el amplificador operacional puede emitir un voltaje cerca de los rieles de suministro, el circuito del potenciómetro permite un voltaje ligeramente más alto.

Dicho esto, hay formas en que podría usar un amplificador operacional como amortiguador para impulsar el motor, lo que reduciría las fluctuaciones en la tensión del motor debido a la carga en el motor. Esto se debe a que el back-emf producido por el motor caerá a medida que se cargue el motor y, por lo tanto, la corriente extraída aumentará. Sin el amplificador operacional, esto cambia la resistencia efectiva de una pata de su divisor de voltaje de potenciómetro.

Algunos problemas con el circuito del amplificador operacional:

• Dependiendo de su motor, es muy probable que el amplificador operacional no pueda generar suficiente corriente para conducirlo.
• El amplificador operacional se está ejecutando en bucle abierto. La salida casi siempre estará saturada en el riel positivo porque el pin de inversión se coloca en común. Puede tener algunas décimas de milivoltio de control, dependiendo de la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional.
• \ $ 100 \ Omega \ $ es generalmente un valor de resistencia bajo para usar con amplificadores operacionales. Use algo en el rango \ $ k \ Omega \ $.

La solución del potenciómetro tampoco es muy buena. Poner una carga de baja impedancia en el limpiaparabrisas de una olla como esa dará como resultado un estrechamiento no lineal. Solo deben impedirse altas impedancias desde el limpiador de una olla.

Algunos puntos:

• En el circuito sin amplificador operacional, al girar el motor cerca del voltaje máximo, una gran cantidad de corriente fluye a través de un segmento cada vez más pequeño del potenciómetro. Así que es una buena idea pensar en algo mejor, de hecho.

• Las resistencias de 100 ohmios al suelo son un desperdicio de energía; Usted no quiere en la energía de la batería. Si tiene el amplificador operacional en su lugar, el valor del potenciómetro puede ser mucho más grande, como 10K o más. El amplificador aísla la impedancia de la olla de la carga, por lo que no tener que usar un pequeño potenciómetro es una ventaja.

• No todos los amplificadores operacionales pueden ir a la línea negativa. (Ciertamente no es el TL081 que ha bloqueado nominalmente en el esquema). Una mejor parte para esto sería un amplificador operacional diseñado para suministro de voltaje único. Lo necesita para bajar el potenciómetro hasta 0V. Pero ...

• No hay muchos amplificadores operacionales que puedan manejar tan pequeñas impedancias de carga. Puede usar el amplificador operacional para ganancia de voltaje, pero luego seguirlo con una etapa de salida de transistor de potencia para entregar la corriente a la carga. O bien, necesita un amplificador de potencia IC.

• Como el objetivo aquí es impulsar un motor con una fuente de alimentación de CC de voltaje variable, sería mejor construir ... ¡una fuente de alimentación de CC de voltaje variable! Por ejemplo, con un regulador de voltaje LM317. Herramienta correcta para el trabajo correcto.

• Una mucha mejor idea es la modulación de ancho de pulso para controlar la corriente de un motor, especialmente con la energía de la batería. Los impulsos generados por un oscilador (construido con, por ejemplo, un 555 temporizador IC) encienden y apagan rápidamente un MOSFET, que pasa la corriente al motor. ¿Por qué no construyes un circuito PWM usando un temporizador 555? Google potenciómetro temporizador PWM 555 .