problema de umbral en un amplificador operacional Schmitt

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Tengo el amplificador operacional de activación Schmitt en el siguiente diagrama. (los canales A y B hacen referencia a las sondas del osciloscopio en las siguientes figuras).

Losvaloresderesistenciaseseleccionanparaestablecerelumbraldeactivaciónen~9.5Vy~5.1Vyyouso esta página para verificar los valores de umbral.

Sinembargo,lasiguientesalidadelosciloscopiomuestraqueelcomparadormanejalaseñalenelladoizquierdo(Alto=10.71V;Bajo=-106.8mV)correctamente,perofallaparalaseñalenelladoderecho(Alto=10.36V;Bajo=2.85V).

Aquí está la señal ampliada:

Laseñalnosolosemanejamal,tambiénseextiende377useceneldominiodetiempo.Sinembargo,nohayunaextensióndetiempoenlaseñalenelladoizquierdodelaprimerafiguradelosciloscopio.

¿Podríaalguiendecirmeporquéelcomparadornomanejalasegundaseñalycómosepuederesolver?

Graciasdeantemano...

Hoja de datos del comparador.

    
pregunta sven

2 respuestas

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Tenga en cuenta que el chip LMC6772 que está utilizando es no un opamp; Es un comparador que tiene una salida de drenaje abierto. Dado que no puede elevar activamente su salida, el circuito de activación de Schmitt no funcionará como se diseñó.

La hoja de datos dice: "Consulte la hoja de datos de LMC6762 para un push-pull Versión de la etapa de salida de este dispositivo ".

Sin embargo, mire cómo tiene el optoacoplador conectado: el ánodo del LED va a la salida del comparador y el cátodo va a tierra. Esto significa que cuando la salida del comparador es "alta", el LED es impulsado por la corriente que llega a través de su red de resistencias, y cuando está "bajo", el diodo está cortocircuitado. Esto también significa que el voltaje "alto" en la salida del comparador es el voltaje directo del LED. (De acuerdo con la hoja de datos , esto es como máximo 1.8V)

No NO cambie a la versión push-pull del chip a menos que también agregue una resistencia limitadora de corriente en serie con el LED.

También tenga en cuenta que el sitio web que utilizó para calcular los valores de su resistencia está asumiendo que el opamp en cuestión tiene suministros bipolares, y que la salida cambia a -Vcc cuando la salida es "baja". Su opamp está siendo alimentado por un suministro de terminación única, lo que hace que el umbral inferior sea de 7.56 V cuando la salida es baja.

Por lo tanto, los voltajes de umbral reales de su circuito son 7.92V cuando la salida está a 1.8V y 7.56V cuando la salida está a 0V.

La ecuación general para el voltaje en la unión de tres resistencias, cada una alimentada por una fuente de voltaje es:

$$ V_ {unión} = \ frac {\ frac {V_A} {R_A} + \ frac {V_B} {R_B} + \ frac {V_C} {R_C}} {\ frac {1} {R_A} + \ frac {1} {R_B} + \ frac {1} {R_C}} $$

En su circuito, una de las tres resistencias está siempre conectada a tierra, por lo que puede ignorar ese término en el numerador. Si conectamos los voltajes y resistencias que usaste:

$$ V_ {unión} = \ frac {\ frac {12 V} {150 \ Omega} + \ frac {1.8 V} {470 \ Omega}} {\ frac {1} {150 \ Omega} + \ frac {1} {470 \ Omega} + \ frac {1} {560 \ Omega}} = 7.92339 V $$

$$ V_ {unión} = \ frac {\ frac {12 V} {150 \ Omega} + \ frac {0 V} {470 \ Omega}} {\ frac {1} {150 \ Omega} + \ frac {1} {470 \ Omega} + \ frac {1} {560 \ Omega}} = 7.56141 V $$

Pero tienes razón, estos umbrales deberían funcionar bien en tu aplicación y no explican los problemas que estás viendo. Solo puedo suponer que está viendo algunos efectos secundarios derivados del hecho de que está intentando operar un comparador de "micropotencia" a niveles de voltaje y corriente bastante altos.

    
respondido por el Dave Tweed
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El comparador que utiliza tiene salida de drenaje abierto. Esto significa que la salida del comparador solo se puede bajar activamente. Los cálculos que utiliza son para una salida push / pull.

Una posible solución es aumentar los valores de sus resistencias en un factor de 100 y agregar 1k desde la salida del comparador a Vcc.

    
respondido por el jippie

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