¿Por qué hay un condensador en la ruta de retroalimentación de un comparador, por qué hay una resistencia en la entrada?

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Estoy interesado en cargar un supercapacitador desde un panel solar. Vi un circuito en esta página de David Johnson . Él no te deja copiar el circuito, pero lo esencial es esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Entiendo la mayor parte de esto. El amplificador operacional actúa como un comparador para V + a través de un divisor de voltaje, de modo que cuando V + es 2.654V alcanzará el umbral del comparador de 1.2V (el LM385 es una referencia de 1.2V). 

(2.654 * 61.9) / (75 + 61.9) = 1.2

Cuando el voltaje de entrada exceda los 2.654 V, el amplificador operacional activará el MOSFET que conducirá R5 a V-, desviando así el voltaje de entrada para detenerlo a más de 2.654 V (en gran medida). (En este caso, el supercondensador es de 2.7 V).

Tengo dos preguntas:

  1. ¿Para qué sirve C1? Presumo la estabilidad del amplificador operacional, pero no estoy seguro.

  2. ¿Para qué sirve R2? Eso no parece estar haciendo mucho. No actúa como un divisor de tensión, y la entrada del amplificador operacional ya es de alta impedancia. Supongo que es algo que tiene que ver con la estabilidad del circuito, pero no estoy seguro. ¿Qué es lo que le impide conectar la referencia de voltaje directamente a la entrada no inversora del amplificador operacional? ¿Por qué elegir 10k y no otro valor?

pregunta Nick Gammon

1 respuesta

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Se explica en Condensador de retroalimentación negativa en el comparador Op-Amp circuito . R2 y C1 disminuyen la ganancia de alta frecuencia del comparador, por lo que no cambiará rápidamente entre V + y V- cuando la entrada esté cerca del umbral.

Edit: He mirado el circuito un poco más, y creo que un comparador es la manera incorrecta de pensar en ello. En estado estable, no estará completamente encendido o apagado, sino en el medio. El transistor se encenderá parcialmente para mantener el voltaje del supercapacitor alrededor de 2.654V. Solo si el voltaje es significativamente demasiado alto o bajo actuará como un comparador.

Más detalladamente, es un integrador de amplificadores operacionales que actúa como regulador de voltaje. Integra la señal de error (diferencia entre la tensión del condensador y la tensión de referencia). Si el voltaje del capacitor es demasiado alto, el integrador encenderá lentamente el transistor, bajando el voltaje. Debería alcanzar un nivel donde el error sea cero y estabilizarse. Si el voltaje es demasiado bajo, la salida del integrador cae, apagando gradualmente el transistor.

Para su pregunta original, R2 * C1 controla qué tan rápido cambiará el integrador; sin R2, no se integraría y actuaría como un simple comparador.

    
respondido por el Ken Shirriff

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