Цепь операционного усилителя не работает должным образом

Нашел в сети схему, которая должна точно выполнять то, что я хочу (управлять вентилятором охлаждения), но он постоянно включен. Не уверен, есть ли ошибка в схеме или есть что-то еще, что я пропустил.

Если термистор «холодный», вентилятор должен быть выключен. Когда он нагревается, вентилятор должен включиться. В данный момент вентилятор всегда включен. Я дважды проверил свою проводку и т.д., и я уверен, что она у меня согласно рисунку. Я заменил R4 на 10K триммер, чтобы позволить настройку временного триггера.

Вот принципиальная схема:

Вот статья, из которой я работаю .

ОБНОВЛЕНИЕ: Сделано моделирование (с использованием Qucs), чтобы увидеть, как должна вести себя схема . Я использовал фактические значения резистора, которые я измерял мультиметром (см. Обсуждение ниже). Вот скриншот:

(примечание: я не смог найти вентилятор в мусорном баке, поэтому вставил диод для эффекта)

Может ли быть проблема терминала с операционным усилителем, который портит уровни напряжения? Это совершенно новый, но это не значит, что он не был статическим ударом.

ДРУГОЕ ОБНОВЛЕНИЕ: решил использовать Qucs, чтобы увидеть, что может сделать схема, если термистор был «нагрет». Выбрав значение для R1 случайным образом, он пришел к следующему: это моделирование показывает, что смещение операционного усилителя изменяется, чтобы произвести «низкий» выходной сигнал, однако база Q1 все еще высока и вызывает падение вентилятора примерно на 2,4 В. Для тех, кто следит за разговором с @vicatcu ниже, это говорит о том, что в схеме может быть уровень проектирования. Кто-нибудь знает, что еще может удерживать Q1 в положении «ВКЛ»?

741 OP-AMP Лист данных

ОБНОВЛЕНИЕ № 3: Используя некоторые из приведенных указателей, мне удалось создать рабочую симуляцию схемы.

Верхняя цепь имеет термистор «холодный» и, кроме тока утечки, вентилятор практически «выключен»! Нижняя цепь показывает термистор «горячий» с удобным 11,4В, управляющим им. Хитрость в том, как этого добиться, используя один источник питания! Я намеревался использовать один блок питания 12 В для управления цепью. Эти схемы имеют двойное питание. Я попытался смоделировать с делителем напряжения, чтобы разделить напряжение от одного источника, однако, когда термистор падает, когда он «горячий», он перетаскивает напряжение в цепи примерно до 2 В, а вентилятор получает около 0,8 В. Не совсем «ВКЛ». У меня есть несколько запасных 9-вольтовых блоков питания, поэтому я могу использовать 12-вольтовый и 9-вольтовый блоки питания для питания схемы в описанной выше конфигурации, но если мне удастся избежать использования одного источника, это было бы идеально.

ОБНОВЛЕНИЕ № 4: Вот примерный график сопротивления термисторов при изменении температуры (в градусах Цельсия)

Я бы добавил пару предложений по дизайну:

1. Вы используете 741 OP-AMP, который не является рельсовым, и вы используете его для управления базой транзистора: что происходит, когда выходной сигнал 741 высокий, он будет примерно Vcc - 1 В, этого достаточно, чтобы оставить транзистор включенным. Я бы предложил использовать OPAMP между шинами или добавить небольшое сопротивление к эмиттеру транзистора, чтобы ограничить ток при высоком входном сигнале (может быть даже лучше, потому что вы поддерживаете вентилятор на более медленной скорости, но все еще охлаждаете).

2. При проектировании с датчиками, такими как фоторезисторы или термисторы, лучше сначала узнать значение при комнатной температуре этих датчиков, а затем выбрать потенциометр, который будет больше, чтобы имитировать поведение этого датчика, и проверить работоспособность цепи.

${V_{CE}}^{sat} + {V_{BE}^{ON}} \simeq 0.2 + 0.6 \simeq 0.8 V$ .

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

$\pm 15V$ исправьте это как первое.

Вы можете видеть, как ваш OPAMP выдает 10 В вместо 12 и 1,2 В вместо 0; первое, с падением резистора, делает транзистор постоянно включенным, поскольку вы можете видеть, что базовое напряжение составляет 11 В, что достаточно для его поддержания.

И ... почему вы использовали диод для имитации вентилятора ??? Кажется, совсем другая нагрузка.

ОБНОВЛЕНИЕ К ОБНОВЛЕНИЮ:

Я рад, что это работает, по крайней мере, в симуляции: тем не менее, вы все еще используете один источник питания (+12: 0, +15: 0). 741 хочет +15: -15, поэтому лучше всего ИЗМЕНИТЬ ОПАМП. . Это совсем не дорого, и вы можете использовать «железо-железная дорога» (опять же), что лучше для приложений с одним источником питания, вплоть до 3,3 В, если вам это нужно; или, для вашего случая, +12 или +5.

Это вариант, здесь есть много, вам остается только выбрать, в первую очередь, исходя из доступности для ваших целей. Для симулятора вы также можете найти множество вариантов.

То, что у вас здесь есть, это в основном компаратор, управляющий базой БНТ ПНП.

Упрощенное объяснение состоит в том, что вентилятор должен включаться, когда BJT видит «низкий уровень» от компаратора, и выключаться, когда BJT видит «высокий уровень» от компаратора.

Компаратор выдает «низкий», когда напряжение отрицательного вывода (контакт 2) выше напряжения положительного контакта (контакт 3), и «высокий», когда напряжение положительного контакта выше напряжения отрицательного контакта.

R3 и R4 образуют делитель напряжения, который устанавливает напряжение на отрицательной клемме на фиксированное значение. Если значения R3 и R4 равны 10 кОм, напряжение на отрицательной клемме будет Vcc / 2.

Аналогично, R2 и R1 (термистор) образуют делитель напряжения, который устанавливает напряжение на положительной клемме, и это напряжение, следовательно, изменяется в зависимости от температуры.

Обновление В заключение:

• Напряжение на отрицательной клемме составляет: Vcc * R4 / ( R3 + R4 )
• Напряжение на положительной клемме составляет: Vcc * R1 / ( R1 + R2 )
• Вентилятор включается, когда: R1 < R4 * R2 / R3

Используя советы и информацию, которую мне дали люди, я исправил схему и использовал операционный усилитель LM339, который представляет собой операционный усилитель «от рельса к рельсу». Поскольку в одном корпусе 4 усилителя, я добавил дополнительные вентиляторы и т. Д., Чтобы дополнить охлаждение. Вот схемы:

Вентилятор выключен

Вентилятор включен

Fan On - Использование всех 4 операционных усилителей