Frecuencia dependiente de la temperatura del oscilador de relajación

La atracción de este tipo de oscilador de relajación es que la tensión de salida se remonta tanto al condensador de temporización como a las resistencias de ajuste de umbral, por lo que, para el primer orden, el valor real de la tensión de salida no importa .

Los comparadores no son piezas de precisión. Este tiene retrasos típicos de propagación en 0.3 a 1 uS, dependiendo de la saturación. Su medio período de 3uS no es mucho más que eso, por lo que cualquier pequeño cambio en el retraso causará variaciones proporcionalmente grandes. Un efecto de segundo orden del cambio en el voltaje de salida será un cambio en la velocidad de giro, que cambiaría el retardo de propagación.

Si aumenta el valor de R11 en un orden de magnitud, aumentará el período del oscilador, lo que debería reducir la magnitud de las variaciones en el retardo del comparador. Desafortunadamente, esperaría que aumentara la variación del retardo (pero no tanto como un factor de 10), ya que reduce la velocidad de giro.

Consulte esto respuesta que sugiere usar uno o más amplificadores para aumentar la velocidad de giro antes de un comparador. Reducir la frecuencia, y luego aumentar la velocidad de giro con un amplificador, podría proporcionarle una sensibilidad a la temperatura mucho mejor. Un amplificador con GBW adecuado tendrá su rendimiento casi completamente controlado por las resistencias de configuración de ganancia, en lugar de agitarse alrededor del bucle abierto como lo hace un comparador. Tenga en cuenta que esto no está utilizando el amplificador como un comparador, simplemente como un amplificador de pendiente.

El voltaje de saturación de comparator es un colaborador obvio. El comparador también tendrá un desplazamiento de voltaje de compensación con la temperatura, la corriente de polarización cambiará y el tiempo de respuesta cambiará.

Si fuera a hacer un comodín-a ** supongo que diría que es probablemente el tiempo de respuesta , que probablemente será de varios microsegundos con una entrada de rampa (tenga en cuenta que el tiempo se especifica como 1.3usec típico , solo a 25 ° C, y con una sobremarcha de 100mV), por lo que un cambio de solo quizás +/- 100ns representará su cambio medido.

El voltaje de salida también podría, pero solo con un cambio de temperatura bastante grande (que no te dignas mencionar, es algo importante).

Lo que puede hacer para mejorarlo la próxima vez que controle el voltaje que establece los umbrales y la corriente de integración, elija un comparador que sea mucho más rápido que el tiempo de conmutación requerido y que tenga una muy buena estabilidad de CC.

Como una sugerencia fuera de la caja, puede obtener un rendimiento mucho mejor incluso con un circuito falso al hacer dos circuitos o cambiar las entradas para que mida su capacitancia desconocida y un condensador NP0 de referencia. Esto también anulará algunas otras fuentes de error, como la desviación de la resistencia (use resistencias del 5% si lo desea), e incluso una cierta cantidad de ruido en la fuente de alimentación. Eso es lo que consideraría si estuviera haciendo un montón de ellos.

Muchas gracias! Ambas sugerencias fueron muy útiles. Intenté reemplazar R11 por una resistencia de 118K. Esto llevó la frecuencia de oscilación a unos 20-30 kHz y pareció reducir en gran medida la dependencia de la temperatura.

Muchas gracias! -Cazador