El circuito del amplificador operacional no se comporta como se desea

Encontré un circuito en la red que debería hacer exactamente lo que quiero (controlar un ventilador de enfriamiento) pero está 'encendido' todo el tiempo. No estoy seguro de si hay un error con el esquema o si hay algo más que me haya perdido.

Si el termistor está "frío", el ventilador debe estar apagado. A medida que se calienta, el ventilador debe encenderse. Por el momento el ventilador está siempre encendido. He revisado dos veces mi cableado, etc. y estoy seguro de que lo tengo según la foto. He sustituido R4 por una recortadora de 10K para permitir el ajuste del disparador de temperatura.

Aquí está el diagrama del circuito:

Aquí está el artículo del que estoy trabajando .

ACTUALIZACIÓN: Hizo una simulación (usando Qucs) para ver cómo debería comportarse el circuito . Utilicé los valores reales de la resistencia que medí con el multímetro (ver las discusiones a continuación). Aquí hay una captura de pantalla:

(nota: no pude encontrar un ventilador en el contenedor de piezas, así que inserté un diodo para el efecto)

¿Podría haber un problema terminal con el amplificador operacional que está estropeando los niveles de voltaje? Es completamente nuevo, pero no quiere decir que no haya sido eliminado estático.

OTRA ACTUALIZACIÓN: Decidí usar Qucs para ver qué podría hacer el circuito si el termistor se 'calentara'. Al elegir un valor para R1 al azar, surgió esto: esta simulación muestra que el sesgo del amplificador operacional cambia para producir una salida 'baja', sin embargo, la base de Q1 sigue siendo alta y provoca una caída de aproximadamente 2.4V en el ventilador. Para aquellos que siguen la conversación con @vicatcu a continuación, esto sugiere que puede haber un piso de diseño en el circuito. Alguien sabe qué más podría estar sosteniendo Q1 en la posición 'ON'?

Hoja de datos del 741 OP-AMP

ACTUALIZACIÓN # 3: Utilizando algunos de los punteros dados, logré hacer una simulación funcional del circuito.

El circuito superior está con el termistor 'frío' y, aparte de la corriente de fuga, ¡el ventilador está prácticamente 'APAGADO'! El circuito inferior muestra el termistor 'caliente' con un cómodo 11.4V que lo impulsa. ¡El truco ahora es cómo lograr esto usando una sola fuente de energía! Tenía la intención de usar una sola fuente de alimentación de 12V para conducir el circuito. Estos circuitos tienen suministros duales. Intenté simular con un divisor de voltaje para dividir el voltaje de una sola fuente, sin embargo, cuando el termistor cae cuando está `` caliente '', arrastra el voltaje a través del circuito a aproximadamente 2V y el ventilador obtiene aproximadamente 0.8V. No exactamente 'ENCENDIDO'. Tengo algunos paquetes de energía de 9V de repuesto, por lo que puedo usar un paquete de 12V y 9V para alimentar el circuito en la configuración anterior, pero si puedo salir con una sola fuente, sería ideal.

ACTUALIZACIÓN # 4: Aquí hay una gráfica aproximada de la resistencia de los termistores a medida que la temperatura cambia (en grados centígrados)

Añadiría un par de sugerencias para el diseño:

1. Está utilizando el 741 OP-AMP, que no es de riel a riel, y lo está utilizando para conducir la base de un transistor: lo que sucede es que cuando la salida del 741 es alta, será de aproximadamente Vcc - 1V, eso es suficiente para mantener el transistor encendido. Sugeriría usar un OPAMP de riel a riel o agregar una pequeña resistencia al emisor del transistor para limitar la corriente cuando la entrada es alta (podría ser aún mejor porque mantiene el ventilador a una velocidad más lenta pero aún se enfría).

2. Al diseñar con sensores, como fotorresistores o termistores, es mejor saber primero el valor a temperatura ambiente de estos sensores y luego elegir un potenciómetro más grande para simular el comportamiento de este sensor y verificar que el circuito esté funcionando.

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

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

$\pm 15V$

Puede ver que su OPAMP emite 10 V en lugar de 12 y 1.2V en lugar de 0; el primero, con la caída sobre la resistencia, hace que el transistor esté siempre encendido, como puede ver que el voltaje base es de 11V, suficiente para mantenerlo encendido.

Y ... ¿por qué usaste un diodo para simular un ventilador? Parece una carga bastante diferente.

ACTUALIZAR A LA ACTUALIZACIÓN:

Me alegro de que funcione, al menos la simulación: sin embargo, todavía está utilizando un solo suministro de riel (+12: 0, +15: 0). El 741 quiere +15: -15, por lo que lo mejor que puede hacer es CAMBIAR EL OPAMP . No es caro en absoluto y puede usar un riel a riel (nuevamente), que es mejor para aplicaciones de suministro único, hasta 3.3V si lo necesita; o, para su caso, +12 o +5.

Esta es una opción, aquí hay mucho, solo tiene que elegir, según la disponibilidad para su propósito. Para el simulador, también puede encontrar muchas opciones.

Lo que tienes aquí es básicamente un comparador manejando la base de un PNP BJT.

Una explicación simplista es que el ventilador debe ENCENDERSE cuando el BJT ve un "bajo" desde el comparador y apagarse cuando el BJT ve un "alto" desde el comparador.

El comparador genera un "bajo" cuando el voltaje del terminal negativo (pin 2) está por encima del voltaje del terminal positivo (pin 3), y un "alto" cuando el voltaje del terminal positivo está por encima del voltaje del terminal negativo.

R3 y R4 forman un divisor de voltaje que establece el voltaje en el terminal negativo a un valor fijo. Con R3 y R4 ambos valorados a 10kOhm, el voltaje en el terminal negativo será Vcc / 2.

Del mismo modo, R2 y R1 (el termistor) forman un divisor de voltaje que establece el voltaje en el terminal positivo, y ese voltaje en consecuencia varía con la temperatura.

Actualización en resumen:

• El voltaje en el terminal negativo es: Vcc * R4 / ( R3 + R4 )
• El voltaje en el terminal positivo es: Vcc * R1 / ( R1 + R2 )
• El ventilador se enciende cuando: R1 < R4 * R2 / R3

Utilizando los consejos y la información que la gente me dio, modifiqué el circuito y utilicé un amplificador operacional LM339 que es un amplificador operacional de riel a riel. Como tiene 4 amperios en un paquete, he agregado ventiladores adicionales, etc. para complementar el enfriamiento. Aquí están los circuitos:

Ventilador apagado

Ventilador encendido

Fan On - Usando los 4 amplificadores operacionales