Funcionamiento de un circuito oscilador basado en un comparador

Question

Estaba tratando de entender el funcionamiento de este circuito, pero no pude averiguar, cómo se genera una onda cuadrada.

Esto es lo que he averiguado mirando esto. El Op-Amp se comporta como un comparador. Asumiendo que la salida es de +3V inicialmente, el condensador se cargará. Una vez que se carga la salida será -3V.

El circuito inferior, parece un divisor que da -1,5V en la entrada no inversora.

¿Qué pasa después?

Answer 1

Definiciones :

• La entrada inversora del amplificador óptico se indicará con V - ;
• La entrada no inversora del amplificador óptico se indicará con V + ;

Análisis

Estado inicial :

1. El opamp tiene retroalimentación positiva a través de las dos resistencias de 10k y está configurado como un comparador como resultado. Su salida será HIGH o LOW. Cuando la salida del opamp es HIGH V + \= +1,5V y cuando la salida es LOW V + \= - 1.5V.
2. Un buen comienzo para analizar el circuito es suponer que el condensador está descargado. La tensión a través del condensador es de 0V y por lo tanto V - también estará a 0V;

Ciclo continuo :

1. Supongamos que la salida del opamp es HIGH, V + \= +1.5V. Con V - \= 0V, el condensador se cargará a través de los 100 y con ello V - sube lentamente hasta que V - alcanza la misma tensión que V + \= +1.5V.
2. En ese momento el opamp/comparador se pone en LOW y con ello tira de su propio V + entrada a -1,5V.
3. Ahora el condensador comienza a descargarse lentamente, hasta llegar a -1,5V.
4. En ese momento el opamper/comparador vuelve a pasar a HIGH, tirando de su V + entrada hasta 1,5V y el condensador se carga de nuevo.
5. El ciclo continúa así.

Answer 2

Aunque la explicación anterior parece correcta, he probado tanto a simular el circuito como a construirlo en el comparador cuádruple LM339. Ambos no me dieron una onda cuadrada en la salida. Supongo que el circuito anterior carece de una fuente de energía para iniciar las oscilaciones. El circuito del oscilador de onda aquara aquí: http://www.interfacebus.com/voltage-comparator-opamp-design.html sin embargo, funciona. Me dio la salida de onda cuadrada que buscaba.

Answer 3

Como han dicho otros, se trata de un oscilador de relajación. Sin embargo, el circuito del operador NO funcionará con un comparador LM339 ya que el 339 tiene una salida de colector abierto. Esto significa que la salida del comparador se conectará a la alimentación negativa cuando V- > V+, pero flotará cuando V+ > V-. El circuito publicado por Siddd incluye una resistencia de pull-up de 4,3k que permite que el circuito oscile correctamente.