El generador de diente de sierra no funciona: el transistor no descarga mi condensador

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He estado intentando construir un generador de sawtooth utilizando una fuente de corriente que carga linealmente mi condensador y un comparador que fue Se supone que descargue mi condensador; en cambio no lo hace. Aquí está el esquema (primera imagen) de mi intento que no funciona.

Decidí interrumpir la conexión entre la salida del amplificador operacional y la base del transistor para verificar las señales OSC_CH2 y OSC_CH3 con mi osciloscopio (segunda imagen) . Me di cuenta de que el amplificador operacional está funcionando bien (tercera imagen) . El problema debe estar en el transistor o en el circuito detrás del amplificador operacional. Pero, ¿cómo soluciono mi problema?

    
pregunta 71GA

4 respuestas

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Un oscilador de relajación requiere un dispositivo o circuito de descarga que muestre histéresis: esto significa que cuando el condensador se carga hasta el umbral alto, el dispositivo activa la ruta de descarga y mantiene la ruta de descarga abierta incluso cuando el condensador cae por debajo el umbral hasta que se alcanza un umbral bajo, momento en el que se cierra la ruta de descarga.

El transistor de descarga que tiene allí no tiene histéresis.

Además, el circuito tiene retroalimentación negativa estabilizadora. El transistor de descarga actúa como una etapa de inversión (por lo que es una retroalimentación negativa aunque pasa por el terminal + del amplificador operacional). Encender más el transistor de descarga hace que conduzca más corriente de colector, drenando el condensador para drenar a una carga más baja, lo que tiene el efecto de oponerse a la activación del transistor.

Esta disposición resolverá naturalmente una tensión de condensador que es precisamente tan alta que, a través del amplificador operacional, a través de una diferencia de tensión de minuto entre las entradas + y -, programa el condensador de descarga para que tenga una corriente de colector que coincida con la de El condensador de carga. La corriente de carga continúa fluyendo, y lo suficiente se filtra en el condensador para mantenerlo cargado ante cualquier fuga. El resto pasa por la trayectoria del colector-emisor del transistor de descarga. Cualquier acumulación de carga adicional en el condensador se amplifica a través de la monstruosa ganancia del comparador, y aumenta casi instantáneamente la corriente del colector en el transistor de descarga, lo que eliminará la carga de inmediato. Si el condensador pierde carga, el transistor de descarga reducirá instantáneamente su corriente de colector, lo que provocará que una mayor parte de la corriente de carga se desvíe hacia el condensador para reponer la carga.

El sistema descrito podría oscilar, pero no como un oscilador de relajación. Tendría que haber alguna frecuencia en la cual el producto de la ganancia y la retroalimentación es 1, y la retroalimentación se cambia de fase en 180 grados. Eso sería un oscilador de cambio de fase.

Sin histéresis, y sin las condiciones para la oscilación de cambio de fase, su circuito es simplemente estable. Se restablece al equilibrio incluso si se lo altera externamente.

    
respondido por el Kaz
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La salida del LM358 debe pasar por una resistencia o estará limitada por el voltaje del emisor de base y pueden ocurrir cosas extrañas. Intente insertar una resistencia de 1 kohm en serie con la base conectada al LM358.

Creo que el circuito necesita histéresis. Aquí se explica por qué ... Cuando el condensador comienza a cargarse y la entrada + comienza a elevarse cerca de la entrada, la salida del comparador comenzará a elevarse y esto comenzará a encender el transistor, pero no lo suficiente como para descargar el condensador, solo lo suficiente para mantenerlo en el limbo con aproximadamente 0.4 V en la base del transistor y estancamiento en el condensador.

Creo que es necesario agregar histéresis, pero esto puede ser perjudicial dado el circuito que has elegido, porque no quieres agregar resistencias de la salida del comparador al condensador, porque tenderá a limitar su capacidad de aumentar linealmente con el tiempo.

Pruebe un 10 kohm en serie con la entrada + y 1 Mohm desde la salida del comparador hasta la entrada +. Al menos intenta esto para ver si comienza a oscilar; entonces podemos seguir adelante.

    
respondido por el Andy aka
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Como se sugiere en otra respuesta, debe agregar una resistencia entre la salida del LM358 y la base del transistor para limitar la corriente a la base del transistor.

Corrección: el comentario de abajo es incorrecto, como lo señala Andy aka. He leído mal las conexiones esquemáticas.

Sin embargo, como está dibujado, su circuito tiene un problema de diseño fundamental. Cuando el capacitor se descarga inicialmente, la entrada LM358 + estará a un voltaje más alto que la entrada -. Esto hará que la salida sea alta, lo que a su vez hace que el transistor NPN esté encendido. El transistor de ENCENDIDO hará que el capacitor permanezca descargado. Una forma de corregir este problema sería intercambiar las entradas + y - al LM358 que se conectan al circuito.

    
respondido por el Michael Karas
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Mi primera suposición sería que fritaste tu transistor descargando una gran tapa a través de él sin nada que limite la corriente.

    
respondido por el Scott Seidman

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