Die Vorspannung des nicht invertierenden Operationsverstärkers fällt auf 0, wenn das Eingangssignal angeschlossen ist

Ich arbeite an einem nicht invertierenden Operationsverstärker mit OPA2134, um das 150-mV-Spitzensignal (1 kHz Sinuswelle wiedergegeben) von einer Telefon-Audiobuchse auf eine ~4-V-Spitzensinuswelle zu verstärken, die eine LED mit einem N-Kanal-MOSFET ansteuert. Mein Ziel ist es, die LED einzuschalten, indem ich Musik vom Telefon abspiele.

Ich habe den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers mit einem einfachen Spannungsteiler von 5 V auf 2,5 V vorgespannt. Ich möchte, dass der Operationsverstärker mit einer einzigen Versorgung (+5 V) arbeitet.

Liste der Signale:

  • OPA2134 V+ - +5V
  • OPA2134 V- - 0 V (Masse)
  • Eingang Vin – 150 mV Spitze, 1 kHz Sinuswelle.
  • Gewünschte Ausgabe - ~4 V Spitze, 1 kHz Sinuswelle.
  • Vorspannung - 2,5 V

Der Eingang ist wechselstromgekoppelt, die Verstärkung ist bei Gleichstrom auf Eins eingestellt und der Ausgang ist ebenfalls wechselstromgekoppelt. Ich mache mir derzeit keine Sorgen um das Rauschen des Bias-Teilers.

Wenn der Eingang nicht mit der Audiobuchse des Telefons verbunden ist, ist der Eingang schwebend und der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers liegt bei 2,5 V, der Ausgang des Operationsverstärkers liegt ebenfalls bei 2,5 V und der Ausgang nach dem Ausgangskondensator bei 0 V .

Wenn ich jedoch den Eingang mit der Audiobuchse verbinde, fällt die Vorspannung am nicht invertierenden Eingang auf 0 V. Wenn ich dann Audio vom Telefon abspiele, hat der nicht invertierende Eingang ein Signal von 1 kHz 150 mV Spitzenwelle anstelle von 2,35 V bis 2,65 V und am Ausgang ist nichts, da der Operationsverstärker nicht mit einem Eingangssignal arbeiten kann, das so nahe an seiner Schiene liegt .

Hier ist meine Schaltung, die in Falstad simuliert wie gewünscht funktioniert. Der Einfachheit halber habe ich die maximale Spannung des Operationsverstärkers auf 5 V und die minimale Spannung auf 0 V in Falstad markiert. Ich weiß, dass der OPA2134 im wirklichen Leben nicht Rail-to-Rail betreiben kann. Das linke Signal ist der Eingang (-150mV bis 150mV), das rechte Signal ist der Ausgang (0V - 5V)

Arbeitssimulation der Schaltung

Erstens würde ein 1-kHz-Signal, das die LED ein- und ausschaltet, meiner Meinung nach keinen Sinn machen. Zu schnell, um eine LED ausschalten und wahrnehmen zu lassen.
Sie haben Recht, dass die LED mit bloßem Auge nicht wahrgenommen werden kann. Nicht was ich versuche zu tun und nicht das Problem hinter der Frage.
In dem Moment, in dem Sie die Signalquelle sicher anschließen, fällt die Vorspannung von 2,5 Volt auf 0 V und steigt dann nach einigen zehn Millisekunden (aufgrund der 100-nF-Kondensatorladung von den beiden 150-k-Widerständen wieder auf 2,5 Volt an.) Dies ist das Problem, auf das Sie sich beziehen.Haben Sie tatsächlich nur ein paar Millisekunden simuliert und der Simulation nicht lange genug gegeben, um sich zu stabilisieren?
Nein, es fällt im Simulator nicht auf 0, es fällt in der realen Welt auf 0 und steigt danach nicht auf 2,5 V an. Getestet und gemessen mit einem Oszilloskop.
Sind Sie sicher, dass die 100nF-Kappe kein Kurzschluss ist? versuchen Sie es zu ersetzen.
Danke, @SteveG! Obwohl ich dachte, ich hätte Punkte der Schaltung getestet, war das Problem nur ein einfacher dummer Fehler meinerseits. Ich hatte keine Spur auf der Unterseite der Prototyping-Platine geschnitten, die den Kondensator effektiv kurzschließt. Die Schaltung scheint jetzt zu funktionieren. Wenn Sie Ihren Kommentar als Antwort posten, akzeptiere ich ihn als Lösung. Danke noch einmal.

Antworten (2)

Sind Sie sicher, dass die 100nF-Kappe kein Kurzschluss ist? Versuchen Sie es zu ersetzen.

Wie ich sehe, war der Eingangskondensator kurzgeschlossen, aber Sie werden wahrscheinlich auf ein anderes Problem mit diesem Operationsverstärker stoßen.

Es gibt ein erhebliches Problem beim Betrieb Ihres Verstärkers mit einer Gesamtstromschiene von nur 5 Volt, und es ist auf Seite 5 des Datenblatts aufgeführt. Die Tabelle auf Seite 5 gibt an, dass der Eingangsgleichtaktbereich (V-) + 2,5 Volt bis (V+) - 2,5 Volt beträgt, und dies lässt Ihnen einen Eingangsbereich von Null, wenn Sie mit einer 5-Volt-Versorgung arbeiten.

Wenn Sie nur ein Einzelstück bauen, haben Sie vielleicht Glück, aber wenn Sie für die Produktion bauen, erhöhen Sie entweder die Versorgungsschienen oder wählen Sie einen anderen Operationsverstärker.

Danke für den Input, das war mir schon bewusst, das ist nur ein Prototyp aus Bauteilen, die ich herumliegen hatte. Aber trotzdem eine gute Note.
Die Vorspannung des nicht invertierenden Operationsverstärkers fällt auf 0, wenn das Eingangssignal angeschlossen ist
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