Wzmacniacz LM358 - zbyt niskie napięcie na wyjściu

[dominikbrandon]

Cześć wszystkim,
Buduję linefollowera i mam już polutowane płytki, wyszło jednak przy okazji parę błędów. Między innymi, napięcie na wyjściu komparatora w stanie wysokim wynosi około 1V, przez co nie jest wykrywane przez uC. Podejrzewam, że błędem było zastosowanie wzmacniacza operacyjnego zamiast zwykłego komparatora. Prosiłbym o informację, czy moje podejrzenia są słuszne i jeśli tak, to jakim komparatorem zastąpić LM358 tak, aby nie zmieniać schematu. W załączniku przesyłam pełen schemat mojego robota. W razie jakby to nie było jasne: czujniki są oddzielnymi płytkami tak, aby można je było ustawić dowolnie. Są łączone z płytką główną poprzez kabelki miedziane odzyskane ze skrętki.

Ponadto bonusowe pytanie: diody podczerwone wchodzące w skład czujnika pobierają bardzo dużo prądu (rzędu 30-40mA). Do jakiej wartości mogę zwiększyć rezystancję, aby mieć pewność, że układ diody i fototranzystora nadal będzie sprawny? Niestety nie mam żadnej kamery podczerwonej.

Pozdrawiam

[marek1707]

Te wzmacniacze powinny bez problemu dawać na wyjściu ponad 3.5V przy zasilaniu 5V. Coś musiałeś sknocić, może piny procesora do których są podpięte wyjścia "komparatorów" ustawiłeś jako wyjścia w stanie niskim? Może ich nie zasilasz? Mierzyłeś napięcie baterii i to na linii 5V w czasie pracy urządzenia? Z czego to zasilasz?

Niepotrzebnie dajesz tak wielkie prądy na diody LED. Przecież nawet te gorsze dostępne dziś w sklepach potrzebują jedynie ok. 10mA. Przy 5V zasilania daje to opornik szeregowy 330Ω a większość małych diodek świeci ładnie już przy 1k.

Oświetlacze czujników - to samo. Przecież 68Ω to prąd ponad 50mA i sam napisałeś, że to sporo. Nie wiemy jakich tam diodek użyłeś, ale prąd stały typowych diod IR w obudowach plastikowych to 20mA i nie powinno się go przekraczać z obawy o przegrzanie struktur. W zależności od tego jak mechanicznie czujniki zrobiłeś, fototranzystory widzą nie tylko światło diody, ale też promieniowanie podczerwone z otoczenia. Im lepsze czujniki zrobisz tj. im lepiej osłonisz detektory od śmieci z sufitu lub Słońca, tym mniejszego prądu potrzebujesz w diodach. Eksperymentuj, bo nic nie wiemy. Jak mamy odradzać gdy element nazywa się IR1 czy Q1? Zapnij się woltomierzem na emiter fototranzystora i próbuj, zapisuj wyniki zmieniając tylko jedną rzecz na raz:

- podłoże: z białego na czarną taśmę (lub co tam chcesz wykrywać),
- prąd diody IR przez zmianę opornika szeregowego (zacznij od 220Ω i jedź w górę),
- czułość samego detektora, przez zmianę jego opornika emiterowego (np. 5.1k-47k).

Na pewno znajdziesz jakieś optimum dające największą amplitudę zmian przy przejściu z białego na czarny przy jednoczesnym zachowaniu małego prądu diody i wystarczająco małej czułości na zmiany otoczenia. Dopiero wtedy ustawiasz potencjometry w połowie oczekiwanych/zmierzonych zmian i masz dobrze działające czujniki. Postaraj się, by próg komparacji wypadł w okolicy 1-3V. Powyżej te wzmacniacze raczej nie działają. Poniżej oznacza zbyt małą czułość.

Tylko tyle można zdalnie powiedzieć bez zdjęć, rysunków wykonawczych i pełnego schematu z oznaczeniami/typami elementów.

Po co te znaki zapytania w nazwach sygnałów? Nie jesteś pewien czy to wyjście czujnika albo czy zasilanie to 5V? Czy R6, R8 i R9 to rzeczywiście 1Mega? Wypadałoby zmienić wejścia komparatorów, bo teraz te oporniki wpływają na czujnik (który jest jednak słabym i niesymetrycznym źródłem), a byłoby lepiej gdyby wejścia (+) zostały podłączone do potencjometrów. Im prąd sprzężenia zwrotnego z wyjścia wzmacniacza nie przeszkadza a i histereza będzie działać trochę lepiej.